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脑的死亡到底是什么?

2019-04-27 09:31:01    科技日报  参与评论()人

“生还是死,这是个问题。”

如今,这个问题貌似更加复杂。

4月18日,《自然》杂志以封面形式刊登了耶鲁大学神经科学系教授Nenad Sestan科研团队的最新研究:他们通过先进的体外灌流技术部分恢复了离体4小时的猪脑的微循环和细胞及分子功能。

研究发现了什么?

在研究中,科研人员一共使用了300头猪,其中32个猪脑被安置在名为BEx(BrainEx)的复杂装置上,让脑子“进水”6小时。当然,这种“水”是由血红蛋白、抗凝剂等成分组成的无细胞特殊溶液(血液是由血细胞、白细胞、血小板和血浆组成的有细胞液体),从动脉进,从静脉出。这个“进水”的过程就是灌流。需要说明的是,灌流组的大脑在实验前已经被处理了4小时,也就是说大脑已经“死亡”4小时。整个实验用时10小时。

结果显示,相比其他组,经BEx灌流的脑组织的微循环和血管功能能得到很好的重建,整个脑组织保持完整。同时,神经细胞水肿和死亡的比率降低,细胞的数目并没有明显下降。单个神经元能对电刺激产生反应,发生自发的突触电位。

但是,研究人员并没有观测到整个大脑的放电活动。另外,BEx灌流组的猪脑能正常消耗葡萄糖和氧气,保持代谢水平;胶质细胞(大脑中的免疫细胞)的免疫应答水平得到恢复。也就是说,BEx灌流可以使大脑的整体结构保持完整,部分脑细胞保持正常的生理机能,但目前缺少与大脑意识存在相关的电活动的证据。

“本研究运用BEx技术,探索整个大脑缺氧和缺血状态下神经生理的恢复过程,为未来研究神经生理学提供了新的工具。可以想象,对该技术的改进可应用于更广阔对大型哺乳动物脑的相关领域。”论文总结道。

“体外保存部分脑组织的‘存活’并不是个新鲜事物,神经科学领域有个常用技术——脑片电生理,就是在体外的脑切片上最大限度的保持细胞的活性以及他们之间的联系,借此来研究神经细胞的特性和神经微环路,这个技术已经存在数十年了。”中国科学院神经科学研究所研究员徐敏评论说,“不过该研究在技术上还是向前推进了一步,它展示了体外完整保存大型动物脑组织的可能。”

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