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来源:Nature自然科研 发布时间:2019/4/27 9:50:20
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“复活猪脑”“重新定义死亡”?《自然》答疑

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原文作者:Sara Reardon

从是否具有意识到人体冷冻的影响,关于最近热议的“猪脑复活研究” ,《自然》期刊新闻团队对读者提出的部分问题进行了回答和解释。

耶鲁大学的科研人员在猪死亡4小时后成功在体外“复活”了它们的大脑,尽管他们尚未实现意识的恢复,但生物伦理学家认为该研究在伦理方面具有深远影响。

在能够将氧气和营养物质注入器官的特殊系统支持下,猪大脑在猪死亡几个小时后恢复了基本的细胞功能。

图片来源: Michael Staudt / VISUM / eyevine

这是一项什么样的研究,对未来会有怎样的影响?《自然》期刊的新闻团队就读者提出的部分问题进行了回答和解释。

这项研究是否意味着我们离永生更近了一步?—— Wesley Mendes

这么说为时尚早。耶鲁大学研究人员开发的BrainEx系统能够为细胞提供氧气和营养物质,从而恢复部分细胞功能,譬如分解糖类产生能量、合成蛋白质等。这些功能目前能够维持的最长时间是36小时。但BrainEx系统无法延缓衰老及疾病进展,且研究人员尚不清楚BrainEx系统最长能够维持器官存活多久。

耶鲁大学研究团队尚未在人类身上尝试过该项技术,首要原因是BrainEx系统只有在将大脑从头骨中移出后方能使用。但未来或有一天,改良后的BrainEx系统将能够“复活”那些因为意外事故、心脏病或卒中发生脑死亡的病人。

这项研究对大脑移植有何意义?—— 匿名

就目前的科技水平而言,将大脑从一个机体移植到另一个机体仍然只存在于科幻小说中。

耶鲁大学的科研人员仅仅恢复了脑细胞的部分功能。而将大脑移植到活体内远比这个复杂。对科学家来说,最大的挑战之一就是如何将脑干与活体中切断的脊髓重新连接起来。只有重建这种连接,大脑才能沿着脊柱发送电信号,控制各项身体功能和运动,并对来自身体其他部位的感觉刺激做出反应。

离体大脑是否具有意识?它能够认识或感知事物吗?— Albert J.

对此我们并不清楚。在这项研究中,研究人员特意通过化学物质阻断神经元放电避免猪脑恢复意识。该团队并未观察到任何能够表明猪脑具有意识的大脑活动。

但是,离体大脑恢复意识也并非天方夜谭。在这项猪脑研究中,研究人员切除了部分脑组织,并对这部分大脑施加了电刺激。他们发现这部分大脑中的神经元在外界刺激下仍能放电。去年,加州大学圣迭戈分校的研究人员报告称,培养皿中的“迷你大脑”首次自发地产生了与人类相似的脑电波。这些脑类器官——实验室中培养的三维脑组织团块——的放电模式与早产儿的大脑相似。

明确离体大脑是否能够感知周围环境中的事物需要将其与感觉器官,譬如眼睛或皮肤相连接。但感觉剥夺试验以及关于梦的研究表明,即使没有外部刺激,大脑仍能产生意识。

类似的研究是否会改变我们对意识的定义?—— Ego Sum

猪脑研究中用到的BrainEx系统等技术为在实验室中模拟意识和大脑活动提供了一种新方法——科学家甚至能够在离体动物器官而非人类身上测试一些治疗神经系统疾病的药物。

猪脑实验是在美国开展的,美国目前对离体动物器官实验没有任何限制。但研究人员认为在离体器官上进行的任何可能恢复大脑活动的实验都应经过伦理审查后方可进行。

恢复了部分大脑活动的猪脑是否就类似于植物人的状态?—— 匿名

并非如此。尽管通常情况下我们认为植物人不具有意识,但他们大脑中的神经元仍在不断放电,并能够调控睡眠-觉醒周期、心肺功能及其他生理过程。而最新这项研究中的猪脑细胞虽然恢复了部分代谢功能,譬如那些产生能量、排除废物的过程,但除非研究人员单独施加刺激,否则这些神经元并不会放电。

可能具有意识的离体大脑是否具有人权?无意识的离体大脑是否能够被称为人?——— T. Beyer

目前有关使某一器官具有意识的法律仍是空白,伦理学家已开始认真探讨这一问题。

尽管如此,猪脑实验并不是第一个引发类似讨论的实验——哪些实体具有意识?“它们”应当享受怎样的权利?伦理学家已经在争论人工智能机器是否应享有特定权利,黑猩猩、海豚等动物所拥有的智慧是否意味着它们应享有更多权利。

这一研究对实现人体冷冻有何影响?——David Quintero

我们并不知道猪脑研究是否会对人体冷冻产生影响以及产生怎样的影响。所谓“人体冷冻”,是指死后将身体或大脑冷冻,待技术进步后将其复活。在本研究中,研究人员在猪死后4小时向离体大脑中注入BrainEx溶液,恢复了部分细胞功能。目前尚无研究证明BrainEx系统是否适用于经过冷冻的大脑。

原文以Disembodied pig brains revived: Your questions answered为标题发布在2019年4月22日《自然》NEWS EXPL1216彩票NER 上。

Nature| doi:10.1038/d41586-019-01289-1

 
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