从死亡猪脑复活看人类脑死亡是否也可以复活？机遇与挑战的问题

据外媒报道，耶鲁大学神经科学家塞斯坦团队曾在在2018年成功“复活”了从屠宰场回收的猪脑，引起了网友的广泛关注。

据悉，耶鲁大学神经科学家开发了一个名为BrainEx系统，可以在正常体温下（37°C）模拟脉动血流（灌注），在研究中，有32个来自食品加工厂的猪脑在死亡数小时后接入了BrainEx系统。

结果，科学家发现，接入系统的猪脑死亡细胞有所减少，并且部分细胞功能（包括突触活性）得到恢复，换言之，科学家成功恢复了死亡猪脑的部分脑机能，称之为“复活”也不为过。

此前该研究团队曾在2018年3月份宣布过他们成功地在猪被“斩首”后，让猪的大脑在体外存活了36个小时。彼时报道称耶鲁大学神经学家Nenad Sestan博士领导的研究小组在他们的实验中使用了100到200头猪的大脑。

当时对该技术做技术评估的麻省理工学院表示：“数十亿个的神经元健康且能正常地活动……但没有证据表明，脱离躯体的猪脑活着并且恢复了意识。”

哺乳动物大脑对于供氧水平下降极其敏感，切断氧气和血液供应，大脑的电活动和意识迹象在几秒钟内消失，能量储存也会在几分钟内耗尽，随后，一系列损伤和死亡分子信号被激活，导致广泛的、不可逆转的坏死。因此，大脑内的细胞死亡通常被认为是一个迅速且不可逆转的过程。

但也有部分研究已经提出疑问：大脑的这种损伤级联反应在供血中断后的短时间内是否是不可避免的?耶鲁大学神经系统科学教授 Nenad Sestan 及同事假设，即便大脑已经死亡几个小时，特定的细胞活动或许能够部分恢复。为了检验这一假设，他们开发了 BrainEx 系统，旨在正常体温下(37 摄氏度)模拟脉动血流(灌注)。在该研究中，32 个来自食品加工厂的猪脑在死亡数小时之后被接入 BrainEx 系统。作者观察发现，在 6 个小时的灌注期内，细胞死亡有所减少，而且发现了部分细胞功能(包括突触活性)得到恢复的证据。

不过，研究人员强调，治疗后的大脑缺乏与正常脑功能相关的任何可识别的电信号。“在任何时候我们都没有观察到与意识、认知或其它更高阶的脑功能相关的全脑电活动，”共同第一作者，神经科学副研究员 Zvonimir Vrselja 说，“所以在临床意义上，这不是一个活的大脑，但它是一个细胞活跃的大脑。”

科研人员成功在猪脑死亡4小时后恢复了其脑循环和部分细胞功能。这项发现为认识大脑乃至治疗阿尔茨海默病、中风等脑部相关疾病带来了新希望，但同时也可能带来对脑死亡界定等方面的新问题。

能“起死”但不能“回生”

按照论文的描述，美国耶鲁大学学者领衔的团队开发了一个名为BrainEx的血液循环模拟系统，在猪死亡4小时后，将充满氧气、营养物质和保护性化学制剂的血液替代品通过BrainEx系统注入分离出来的猪脑。在6个小时的灌注期内，部分猪脑细胞“恢复”了一些基本功能，比如吸入氧气并产生二氧化碳。

猪脑部分“复活”，证实了死亡是一个过程，不是瞬间发生的事件。换言之，人体器官一些细胞在人死亡后也许还会存活一段时间。美国加利福尼亚大学洛杉矶分校副教授马丁·蒙蒂说，这项发现意味着在动物死亡一段时间后，也许能利用恰当的技术恢复分子、细胞乃至微血管层面的功能，将来这项技术也许能应用在人类组织上。

需要指出的是，死亡猪脑在最新研究中并没有恢复与意识和认知相关的活动，BrainEx系统办不到“重新激活”整个大脑。专家们认为，“复活”死者依然是科幻小说中才会出现的情节，现在距离将冷冻人体“复活”还有很长的路要走。英国牛津大学医学伦理学教授多米尼克·威尔金森说：“这不意味着在不久的将来把人从死亡中拯救出来会是一种现实前景。”

重重问题与挑战

最新研究带来的一个新问题是，脑死亡有无必要重新定义？

威尔金森认为，脑死亡指的是意识和意识能力不可逆转地丧失，所以这项研究对脑死亡的界定没有任何影响。他说：“如果在未来，我们有可能在人死后恢复大脑的功能，恢复一个人的心智和个性，这当然会对死亡的定义产生重要影响。但现在是不可能的，这项研究并没有改变这一点。”

英国剑桥大学教授戴维·梅农则认为，对脑死亡的界定涉及整个脑全都死亡还是脑作为一个整体死亡的问题。“科学家和医生需要诚实地向病患和公众解释这些新概念，并且要用更开放的态度去看待我们开展科研的维度在不断变化这一事实。”

《自然》配发了两篇评论文章讨论该研究的意义，其中一篇评论认为，有关人体器官移植的争论可能激化，因为“随着脑复苏科学的进步，一些为挽救或恢复人脑所做的努力可能看起来越来越合理——放弃此类尝试而倾向于获取移植器官则可能显得不那么合理”。

另一篇评论指出，研究开启的种种可能性凸显了“当前关于研究用动物的监管规定所存在的潜在限制”。该评论呼吁制定指南帮助研究人员应对由这项研究引发的种种伦理困境。

应用价值

最新研究虽然不能用来“复活”人脑，但为认识大脑提供了一项新工具，对未来的神经学、药物实验、疾病发展研究等有着重要意义。

报告作者之一、耶鲁大学学者斯特凡诺·达尼埃尔说，此前研究人员只能在静止或二维的状态下分析大型哺乳动物脑部的细胞，主要利用已经离开原生环境的较小组织样本开展实验和研究。“这项新研究首次让我们能从三维角度去分析大脑，提高我们研究复杂细胞之间如何相互连接和作用的能力。”

英国爱丁堡大学教授塔拉·斯皮尔斯-琼斯持类似观点：“更深入分析大脑功能对于了解人类为什么有别于其他动物以及治疗阿尔茨海默病等脑部疾病具有重要意义，这项研究朝这个方向迈进了一步。”

英国伦敦大学学院生理学教授戴维·阿特韦尔指出，该实验实现了部分血管甚至是毛细血管内的血液重新流动，为治疗中风造成的血管堵塞以及脑细胞损伤提供了新的研究方向。