首次!猪死亡 4 小时后,心脏再次跳动,全身脏器重现活力

2022-08-04 11:43     环球科学

图片来源:Pixabay

2019 年,美国耶鲁大学的神经科学家 Nenad Sestan 领导的研究团队发现给死去 4 小时的猪脑安装灌注系统,能缓解脑组织的损伤,一些神经元能代谢、工作,甚至能产生典型的电脉冲。这一实验曾彻底打破了人们对死亡过程的认知。而今,3 年后,他们首次发现通过给死去的猪全身安置灌注系统,也能恢复将多个器官组织、细胞的功能,接近猪刚死后不久的状态,而猪的心脏甚至会开始重新跳动。

一旦心脏停止跳动,就无法再向全身泵送血液,此时,人体内最小的活性单位--细胞由于缺少氧气、营养物质,会开始大范围死亡,组织、器官会不可逆地丧失功能。

一些研究发现,在血液循环停止后,细胞会出现酸中毒和水肿,导致细胞器和细胞膜受损,进而导致细胞死亡。在几分钟后,激素和细胞因子会在全身范围内释放,自主神经系统、免疫系统和凝血系统会因此被全面激活,但这个过程会导致器官再次受损,人体出现代谢性酸中毒和高钾血症。而很快,随着身体的每一个细胞死亡,身体也就迎来了死亡。

然而,正在遭受这一切的人几乎无法察觉,因为在缺血的几秒钟内,大脑就会耗尽氧气、丧失意识。几分钟内,大脑的一些脑区就会出现大面积的永久性损伤,此时根据大部分地区的定义,便可判定人已经死亡。

大脑并未完全死去

但是,这一切真的来得这么迅速吗?毫无回旋的余地吗?美国耶鲁大学的科学家 Nenad Sestan 领导的研究团队,对此提出了质疑。2019 年,他们在一篇发表于《自然》的论文中,曾用猪脑进行了一项突破性的实验:从死亡 4 小时的猪体内取得大脑,并将其颈动脉、静脉连接到一个灌注装置(BrainEx)上。这个装置可以模拟心脏跳动,为猪脑提供人造血液。这些人造血液能将氧气和药物输送给细胞,防止脑细胞继续损伤。

神经科学家 Nenad Sestan (图片来源:耶鲁大学官网)

这项突破性的实验,产生了让人惊奇的结果。他们发现猪脑内的动脉、静脉和毛细血管网均能正常工作。在连接 BrainEx 数小时后,一些脑组织的水肿减少,能维持良好的结构,其中的神经元、轴突和神经突触同样正常,而对神经元起支持作用的胶质细胞,也具有一定的活性。而且这颗大脑依旧还能消耗氧气和葡萄糖。这些现象都提示我们,大脑并没有死去,其中一部分细胞存活着,且具有代谢活性。

甚至,当研究人员用电流去刺激一些神经元时,它们还能产生一些典型的电脉冲。由此可见,在 BrainEx 的帮助下,那个看似死亡的大脑开始重新启动,产生了和活体一样的规律电活动。Sestan 说:" 大脑是最容易因缺血受影响的器官。如果我们能在死去的大脑中,恢复一些特定的细胞的功能,那或许也可以在其他器官中做到相同的事情。"

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