被“復活”的死亡豬腦：Nature封面報道引發熱議，腦死亡還是生命的終結么？
大數據文摘出品
作者：周素云
復聯4還沒來得及看?那些“彈指間灰飛煙滅”的英雄們還未復活，我們先來看下科學界的重磅，“復活”的死亡大腦。
4月17日， Nature發表一篇重磅封面論文，科學家們成功將屠宰4個小時后的豬腦“復活”。他們構建了一個BrainEX的系統，通過向腦細胞輸送營養和氧氣來模擬血液流動，最終讓死亡的豬腦恢復了腦循環和部分腦細胞功能。
雖然“起死”的豬腦并沒有“回生”，只是恢復了部分血液循環功能和一些腦部神經活動，并沒有恢復意識。但這項發現為研究者認識大腦乃至治療阿爾茨海默病、中風等腦部相關疾病帶來了新希望，同時也可能帶來對腦死亡界定等方面的新問題，引發了科學界的持續熱議。
腦死亡還是生命的終結么?
讓我們先來回顧一下，到底實驗是怎么“復活”豬腦的呢?
人類和其他哺乳動物的大腦極易受到血流中斷和氧氣水平降低的影響，即使缺血、缺氧幾分鐘，也會給大腦造成不可逆的傷害。在世界上的很多國家中，可以認為當大腦停止活動即腦死亡時，便可確認人已經“合法死亡”。
自20世紀到現在， 科學家們一直在挑戰，試圖讓大腦在心臟停止跳動繼續工作。甚至有研究表明，從人類死亡大腦中取出的腦細胞仍然可以繼續活動。這一次， 來自耶魯大學醫學院的專家們給我們帶來了驚喜。
他們使用了美國農業部屠宰場的約300頭豬頭。這些豬腦來自農場，并不是專門為試驗室做試驗的動物。
在對該技術進行優化(被殺死的4小時后，從豬頭骨中取出豬腦)，該團隊將32個豬腦成功連接到Brain Ex系統，并進行了長達6小時的實驗。
研究人員模仿脈沖，有節奏地用特制液體在豬腦中循環。該液體中包含合成血液，它可以攜帶氧氣和藥物放緩和逆轉腦細胞死亡。
試驗顯示，它減少了腦細胞的死亡，并在一定程度上恢復了血液循環功能以及一些腦部神經活動，例如細胞產生能量和清楚廢物的能力。
來源：Nature
此外，實驗還顯示大腦對藥物有正常反應，而且所消耗的氧氣就像正常大腦一樣。
科研人員擔心豬腦會有恢復意識的可能，因而使用了藥物來減少其腦部活動。***，在腦電圖中并沒有顯示帶有意識或感知的大腦活動跡象。
這一***的試驗改變了大腦死亡的概念。因為之前，許多人認為一旦大腦缺氧，就會很快死去，而且不可逆轉。
耶魯大學神經科學教授內納德·塞斯坦表示，這一試驗向人展示了細胞死亡是一個漸進和逐步的過程。而且，有些過程是可能被推遲甚至是可以逆轉的。
“在人類歷史的大部分時間里，死亡非常簡單。現在，我們不得不質疑什么是不可逆轉的。”
對“復活”豬腦實驗的疑問和熱議
在這篇論文發出后，引起了動物研究、人類研究學者專家的廣泛討論，以及生與死之間界定的倫理爭論。
研究團隊聲稱BrainEx并沒有違背任何研究的道德準則，該項研究是在耶魯大學動物保護與使用委員會(IACUC)的監督下完成，該委員會的存在是為了確保動物的使用符合美國法律對聯邦資助研究的要求。這些豬作為牲畜飼養，并在研究開始前被殺死，因此不屬于動物福利法范圍內。
在美國，1966年的“動物福利法”是唯一規定如何在研究中對待動物的聯邦法律，適用于活物或死亡動物。
如果該實驗在美國境外進行的話，也是符合規定的。
歐盟為用于科學目的動物制定的保護指令中，主要旨在預防(或最小化)活體動物所經歷的任何痛苦和疼痛感。它也特別排除了為農業而飼養的動物
如果在中國，該項目也是符合科學技術部和省科學技術局所制定的法規，即中國實驗動物保護國家標準。保護法也排除了為食物而飼養的動物，主要關注的是消除或減少活體動物的潛在痛苦和疼痛感。
來源：Fabrizio Bensch /路透社
但又因為出現了死亡大腦“復活”的實驗，一部分動物研究者認為，需要為這類實驗重新制定規則。因為很有可能被研究的動物處于一個灰色地點， 既不是活著的，也沒有完全死亡。對于未來的實驗，研究人員至少需要解決以下5個問題。
- 如何監測意識和感知跡象?腦電圖無法得到可靠的表面有意識的大腦，此次實驗中， 研究人員為了避免恢復豬腦的意識可能性，使用了少量麻醉劑。
- 哪些動物適合作為BrainEX的研究模型?需要哪些研究和結果證明使用這些動物的合理性?在現階段，調查人員應該更加謹慎的對哺乳動物進行測試，特別是豬、狗或靈長類動物。
- 神經活動阻滯劑的使用是否足以防止與感知相關的能力的出現，例如感受到疼痛的能力?可能有必要將BrainEX或類似的系統應用于有或沒有神經元活動阻滯劑的老鼠或者小白鼠， 以更好地了解阻滯劑的作用。
- 在哪些情境下麻醉可應用于后續研究，以防止誘發任何類似疼痛的可能性?在什么情況下不應該使用麻醉劑?目前，鑒于未知的因素太多，應該在后續研究中繼續使用麻醉劑。
- Brain EX或類似的人工循環系統應該運行多長時間?此次實驗為6個小時，但是否這樣的系統只能在一段時間內有效?還是可以設置時限?這些將有利于對以后的實驗進行風險和收益的分析。
對人腦研究的思考
雖然距離人腦實驗還有很長的路要走， 但未來的某一天，總有研究人員會使用類似BrainEX的系統去治療因缺氧而造成的腦損傷。
到目前為止，神經科學家和醫生都認為由此造成的細胞死亡是不可逆轉的。相應的治療都是與健康的腦組織一起工作，以幫助其恢復控制和運轉等其他技能。
在開展人腦分離于肉體外的實驗前，尤其是這種腦灌注實驗，研究人員需要為患者或者捐贈者提供足夠的信息，以供他們做出明智的決定。他們需要知道實驗將導致哪些大腦活動以及這些活動將意味著什么?他們還需要知道恢復的可能性以及即將產生的影響。
另一個值得關注的問題是，哪些信息可以合理地從大腦中檢索出來?
目前，很多研究團隊正在解碼活著的人的腦神經活動，比如探測人類的記憶或者在夢中所看到的圖像，這種探索有朝一日也會用于“復活”的大腦么?這種實驗如果有一天被通過的話，雖然可能性很小，但我們現在至少需要認真考慮。
全世界有數百人已經付錢將他們的大腦冷凍和儲存，希望有一天科學家們能夠恢復它們。在Brain Ex的研究發表之后，不排除腦灌注被誤用可能性。
來源：Brian Snyder /路透社
在2005年，美國醫學研究所和國家研究委員會發布了人類胚胎干細胞研究指南，這項研究成功地促進了涉及人類胚胎干細胞的研究，其內容幾乎完全被國際學會采用。干細胞研究為人類基因組編輯研究制定指導方針，但在人類基因編輯的研究上我們已經有了經驗教訓。
***的腦復蘇研究也同樣需要得到更多的國際關注，公民也必須參與這一過程，即使讓非科學家參與這項研究的倫理界限，也不能保證未來公眾可以接受。
相關鏈接：
- https://www.nature.com/articles/d41586-019-01168-9
- https://www.bbc.com/zhongwen/simp/science-47980154
【本文是51CTO專欄機構大數據文摘的原創譯文，微信公眾號“大數據文摘（ id: BigDataDigest）”】
