“生還是死，這是個(gè)問(wèn)題。”
如今，這個(gè)問(wèn)題貌似更加復(fù)雜。
4月18日，《自然》雜志以封面形式刊登了耶魯大學(xué)神經(jīng)科學(xué)系教授Nenad Sestan科研團(tuán)隊(duì)的最新研究：他們通過(guò)先進(jìn)的體外灌流技術(shù)部分恢復(fù)了離體4小時(shí)的豬腦的微循環(huán)和細(xì)胞及分子功能。
研究發(fā)現(xiàn)了什么？
在研究中，科研人員一共使用了300頭豬，其中32個(gè)豬腦被安置在名為BEx(BrainEx)的復(fù)雜裝置上，讓腦子“進(jìn)水”6小時(shí)。當(dāng)然，這種“水”是由血紅蛋白、抗凝劑等成分組成的無(wú)細(xì)胞特殊溶液(血液是由血細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板和血漿組成的有細(xì)胞液體)，從動(dòng)脈進(jìn)，從靜脈出。這個(gè)“進(jìn)水”的過(guò)程就是灌流。需要說(shuō)明的是，灌流組的大腦在實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)被處理了4小時(shí)，也就是說(shuō)大腦已經(jīng)“死亡”4小時(shí)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)用時(shí)10小時(shí)。
結(jié)果顯示，相比其他組，經(jīng)BEx灌流的腦組織的微循環(huán)和血管功能能得到很好的重建，整個(gè)腦組織保持完整。同時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞水腫和死亡的比率降低，細(xì)胞的數(shù)目并沒(méi)有明顯下降。單個(gè)神經(jīng)元能對(duì)電刺激產(chǎn)生反應(yīng)，發(fā)生自發(fā)的突觸電位。
但是，研究人員并沒(méi)有觀測(cè)到整個(gè)大腦的放電活動(dòng)。另外，BEx灌流組的豬腦能正常消耗葡萄糖和氧氣，保持代謝水平;膠質(zhì)細(xì)胞(大腦中的免疫細(xì)胞)的免疫應(yīng)答水平得到恢復(fù)。也就是說(shuō)，BEx灌流可以使大腦的整體結(jié)構(gòu)保持完整，部分腦細(xì)胞保持正常的生理機(jī)能，但目前缺少與大腦意識(shí)存在相關(guān)的電活動(dòng)的證據(jù)。
“本研究運(yùn)用BEx技術(shù)，探索整個(gè)大腦缺氧和缺血狀態(tài)下神經(jīng)生理的恢復(fù)過(guò)程，為未來(lái)研究神經(jīng)生理學(xué)提供了新的工具。可以想象，對(duì)該技術(shù)的改進(jìn)可應(yīng)用于更廣闊對(duì)大型哺乳動(dòng)物腦的相關(guān)領(lǐng)域。”論文總結(jié)道。
“體外保存部分腦組織的‘存活’并不是個(gè)新鮮事物，神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域有個(gè)常用技術(shù)——腦片電生理，就是在體外的腦切片上最大限度的保持細(xì)胞的活性以及他們之間的聯(lián)系，借此來(lái)研究神經(jīng)細(xì)胞的特性和神經(jīng)微環(huán)路，這個(gè)技術(shù)已經(jīng)存在數(shù)十年了。”中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員徐敏評(píng)論說(shuō)，“不過(guò)該研究在技術(shù)上還是向前推進(jìn)了一步，它展示了體外完整保存大型動(dòng)物腦組織的可能。”
徐敏同時(shí)指出，另一方面，也是比較顛覆性的一點(diǎn)，說(shuō)明傳統(tǒng)意義上的腦死亡之后，甚至比較長(zhǎng)的時(shí)間之后，還可以部分恢復(fù)腦細(xì)胞的活性。
死亡的大腦復(fù)活了嗎
這一研究公布后，一些報(bào)道驚呼：豬大腦在死亡4小時(shí)候復(fù)活了!
“該研究測(cè)試了‘腦死亡’之后體外保存大腦中細(xì)胞的一些性質(zhì)以及電活動(dòng)與正常腦組織類(lèi)似。但是，從文章展示的數(shù)據(jù)來(lái)看，與真正的‘再生’還有很大的距離。”徐敏對(duì)此評(píng)論說(shuō)。
中國(guó)科學(xué)院生物物理所研究員王曉群主要做大腦研究。他認(rèn)為，這一研究談不上復(fù)活死亡大腦，因?yàn)?ldquo;進(jìn)水”后的豬腦整體上沒(méi)有腦電正常的信號(hào)，“整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)就已經(jīng)處于靜止?fàn)顟B(tài)了”。
王曉群還指出，在心臟停止跳動(dòng)以后，身體的氧供應(yīng)受到影響，細(xì)胞就開(kāi)始死亡。“但大腦是一個(gè)復(fù)雜的器官，并不是所有的細(xì)胞(在心臟停止跳動(dòng)以后)瞬間都死掉了，而是一個(gè)逐漸死去的過(guò)程，因此，在很多死去的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的大腦中，(即使不使用灌流)，(短時(shí)間內(nèi))依然可以看到很多(單個(gè))神經(jīng)細(xì)胞自發(fā)放電。”王曉群解釋說(shuō)。
論文作者在文末也強(qiáng)調(diào)，本研究不能被過(guò)度解讀為大腦正常功能的恢復(fù)，因?yàn)檠芯咳藛T并未檢測(cè)到與清醒、意識(shí)等大腦高級(jí)功能相關(guān)的腦電位活動(dòng)。也就是說(shuō)，豬腦在離體4小時(shí)后，經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)配制的BEx液灌流，腦組織完整，代謝正常，腦細(xì)胞死亡少了，單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞能激發(fā)電位，大腦并沒(méi)有“復(fù)活”過(guò)來(lái)。
大腦死亡標(biāo)準(zhǔn)遭挑戰(zhàn)？
盡管這一研究并不能使大腦產(chǎn)生意識(shí)，也不能使大腦起死回生，但展示出了一套經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的灌流系統(tǒng)，能使死亡大腦的部分細(xì)胞生理功能恢復(fù)，引發(fā)了科學(xué)界關(guān)于大腦死亡標(biāo)準(zhǔn)的討論。
“大腦的記憶和思維能力，是不是在心臟跳動(dòng)停止的一剎那失去功能，肯定不是的，但到底能保留多長(zhǎng)，也是一個(gè)很大的問(wèn)題。”王曉群認(rèn)為，這個(gè)研究提出了一個(gè)問(wèn)題，腦的死亡到底是什么。
根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的《腦死亡判定標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范(成人質(zhì)控版)》，腦死亡確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)為短潛伏期體感誘發(fā)電位消失、腦電圖電靜息和經(jīng)顱多普勒超聲相關(guān)信號(hào)消失等3項(xiàng)中的兩項(xiàng)。
“從理論方面講，我們現(xiàn)有的腦死亡標(biāo)準(zhǔn)是值得重新討論的，因?yàn)楝F(xiàn)有腦死亡指的是腦功能不可逆性喪失，而當(dāng)前研究表明傳統(tǒng)腦死亡之后功能還可以有部分的恢復(fù)，因此從這方面講，現(xiàn)有的死亡定義的確值得重新思考。”徐敏說(shuō)。
徐敏同時(shí)指出：“從現(xiàn)實(shí)的角度講，此類(lèi)依靠技術(shù)維持的‘存活的腦’是否在醫(yī)學(xué)具有存在的意義尚不明確，一般來(lái)講此類(lèi)醫(yī)療支持最終的目的是腦功能最終的恢復(fù)，但是從該研究目前的結(jié)果來(lái)看，并沒(méi)有展示出這種可能性。”
也有科學(xué)家提出，如果有類(lèi)似BrainEx技術(shù)經(jīng)過(guò)改進(jìn)優(yōu)化應(yīng)用于人體的情況，那么可能會(huì)和器官捐獻(xiàn)發(fā)生沖突。
“這就意味著之前宣布腦死亡(尤其是腦損傷引發(fā)缺氧導(dǎo)致的死亡)的患者需要的是蘇醒治療，而不是進(jìn)行器官捐獻(xiàn)。”凱斯西儲(chǔ)大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物倫理學(xué)教授Stuart Youngner和Insoo Hyun評(píng)價(jià)道。
(作者系《知識(shí)分子》特約撰稿人，威斯康星醫(yī)學(xué)院癌癥中心博士后，現(xiàn)就職于安徽醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院)
關(guān)鍵詞： 大腦死亡標(biāo)準(zhǔn) 大腦復(fù)活
