科学家在死亡的脑细胞中发现生命

耶鲁大学的一组科学家在死猪的脑细胞中检测到电活动。意想不到的结果引发了关于细胞死亡意味着什么的问题。

没有氧气的器官不会存活，然而由耶鲁大学Nenad Sestan博士领导的一组研究人员挑战了这一普遍的教条。他们研究了在屠宰场被杀的猪的死脑，看看当注射一种类似血液的物质时，死亡细胞是否可以被重新激活。2019年4月发表的这一令人惊讶的结果显示，细胞可以重新激活，大脑本身在被认为死亡10小时后仍然正常工作。

“当我们开始这项研究的时候，我们真的从来没有想过我们会走到这一步，”神经科学研究员、发表在“自然”杂志上的这篇论文的作者之一内纳德·塞斯坦博士(Dr Nenad Sestan)说。

没有氧气的身体会迅速褪色和死亡，因此没有氧气的大脑也会走上同样的道路。一旦脑细胞停止接受氧气，组织就会迅速退化，丧失功能，细胞死亡。

然而，几项研究表明，脑死亡并不像我们曾经认为的那样发生。以前的研究报告说，在细胞被认为死亡后，死亡脑细胞中的线粒体(细胞的动力库)仍在工作。对哺乳动物的其他研究表明，在没有氧气的情况下，细胞在接受氧气供应的情况下仍然可以恢复。

因此，问题就产生了。一旦没有氧气，脑细胞就会死亡吗？我们能通过输送营养物质和氧气来恢复细胞的活动吗？Nenad Sestan博士和他的团队想要回答这些问题，所以他们向死亡的脑细胞注入氧气和营养物质，看看它们是否可以重新激活。

研究小组使用了一种名为BrainEx的系统，这是一种向死亡的大脑泵入氧气的设备。在收集大脑四个小时后，研究人员将它们连接到设备上，并保持氧基液体循环六个小时。这样，在脑死亡10小时后，他们终于可以观察这些细胞，并了解BrainEx是否恢复了某些细胞功能。为了得到准确的结论，科学家们将接受Brain Ex机器供应的大脑与接受虚假供应的大脑(即控制组)进行了比较。

塞斯坦博士的团队能够恢复以前被认为是死亡的细胞中的生命，他们通过简单地观察细胞正在做什么来理解他们的结果：

“我们能证明的是大脑，也就是细胞，正在消耗氧气…。正在生产二氧化碳…。所以这是一个明显的迹象，表明这些细胞是活的，“塞斯坦博士说。

结果还显示，连接到BrainEx系统的大脑解剖结构完好无损。即使是最敏感的区域也保持着功能结构。动脉和毛细血管也在工作，神经系统的主要细胞(称为神经元)状态良好。下图中可以看到正常的死脑和BrainEx脑之间的比较(移动灰色滑块)。

最后，在意识到大脑在死后10小时仍然高度正常后，科学家们进行了最后一次测试。他们寻找电活动，这是意识的迹象。

这种方法具有伦理含义。恢复意识意味着大脑可以“感觉”到疼痛，所以研究小组准备好了，如果他们发现任何复苏的迹象，就会关闭实验。然而，在测试后，他们发现了轻微的电活动，这不足以让大脑有意识或有意识。

简单地说，大脑不是活的，但它的细胞也没有死，正如塞斯坦博士进一步解释的那样：“在细胞层面，这些大脑非常接近于活着，但如果我们把大脑的生命看作是大脑功能的表达，那么它们离活着就很远了。”

当谈到对大脑的了解时，科学家们要么研究死亡的大脑，要么研究活着的大脑的模拟。直到现在。

研究人员现在可以通过将死脑连接到BrainEx系统来研究活脑的特写版本。这种研究大脑的新奇模型可能会开启新的可能性。伦敦帝国理工学院神经科学教授Simone Di Giovanni进一步表示，“这可能是我们未来可以探索的东西，以了解疾病的细胞和分子机制。”

尽管可能性还在前面，塞斯坦博士仍然想要了解在连接到BrainEx的过程中，脑细胞可以活跃多长时间。毕竟，细胞在死后10小时是正常的，但15小时后它们还能活跃吗？仍然需要研究来了解门槛。“可以想象，我们只是在预防不可避免的事情，而大脑将无法恢复，”塞斯坦博士说。“我们只飞了几百米，但我们真的能飞吗？”