V radikálnom experimente, v ktorom niektorí odborníci pýtajú, čo to znamená byť „živí“, vedci obnovili mozgový obeh a určitú bunkovú aktivitu v mozgu ošípaných hodiny potom, čo zvieratá uhynuli na bitúnku.
Výsledky, aj keď sa robia u ošípaných a nie u ľudí, spochybňujú dlhodobo tvrdený názor, že mozgové bunky po smrti podliehajú náhlym a nezvratným škodám.
Namiesto toho zistenia uverejnené dnes (17. apríla) v časopise Nature ukazujú, že mozog veľkého cicavca „si zachováva predtým nedostatočne ocenenú schopnosť obnovenia“ obehu a určitých bunkových aktivít hodiny po smrti, uviedol hlavný autor štúdie Nenad Sestan, profesor neurovedy, porovnávacej medicíny, genetiky a psychiatrie na Yale School of Medicine v New Haven.
"Hlavným dôsledkom tohto zistenia je, že ... k bunkovej smrti v mozgu dochádza v dlhšom časovom období, ako sme si predtým mysleli," povedal Sestan včera na tlačovej konferencii. Namiesto toho, aby sa to udialo v priebehu niekoľkých sekúnd alebo minút po smrti, „ukazujeme, že ... postupný, postupný proces“ a že v niektorých prípadoch je možné procesy bunkovej smrti odložiť alebo dokonca zvrátiť, povedal Sestan.
Vedci napriek tomu zdôraznili, že v mozgu ošípaných nepozorovali žiadnu činnosť, ktorá by bola potrebná na normálne fungovanie mozgu alebo na veci, ako je vedomie alebo vedomie. „Toto nie je živý mozog,“ povedal Sestan. „Ale je to bunkovo aktívny mozog.“
Práca by mohla poskytnúť vedcom nové spôsoby štúdia mozgu, čo by im umožnilo preskúmať funkcie v celom neporušenom mozgu spôsobom, ktorý predtým nebol možný. Vedci to podľa vedcov môžu pomôcť lepšie pochopiť mozgové ochorenia alebo následky poranenia mozgu.
Hoci sa súčasná štúdia uskutočňovala na ošípaných a nie na ľuďoch, mozgy ošípaných sú väčšie a viac podobné ľudstvu v porovnaní s mozgami hlodavcov.
"BrainEx"
V tejto štúdii vedci vyvinuli nový systém na štúdium neporušených mozgov, ktoré boli posmrtne nazývané BrainEx. Je to sieť čerpadiel, ktoré privádzajú syntetické riešenie - náhrada krvi - do mozgových tepien pri normálnej telesnej teplote.
Vedci pomocou BrainEx študovali 32 postmortem mozgov ošípaných, ktoré boli získané zo zariadenia na spracovanie bravčového mäsa (ktoré by sa inak vyhodilo). Mozgy sa umiestnili do systému BrainEx 4 hodiny po smrti ošípaných a nechali sa 6 hodín perfundovať syntetickou krvnou náhradou.
Počas tejto doby systém BrainEx nielen zachoval štruktúru mozgových buniek a znížil bunkovú smrť, ale obnovil aj niektoré bunkové aktivity. Napríklad niektoré bunky boli metabolicky aktívne, čo znamená, že používali glukózu a kyslík a produkovali oxid uhličitý. Iné bunky reagovali so zápalovou reakciou, keď boli stimulované určitými molekulami.
Naproti tomu "kontrolné" mozgy, ktoré neboli ošetrené BrainEx, sa rýchlo rozložili.
„Vidíme dramatické rozdiely medzi mozgmi, ktoré liečime našou technológiou“ a kontrolnými mozgami, povedal Sestan.
Etické záujmy
Neel Singhal, odborný profesor neurológie na kalifornskej univerzite v San Franciscu, ktorý sa štúdie nezúčastnil, uviedol, že práca je „provokujúca“ kvôli niektorým nastoleným etickým problémom. Napríklad, hoci vedci sú ďaleko od schopnosti obnoviť fungovanie mozgu u ľudí s ťažkými zraneniami mozgu, ak je možné určité obnovenie mozgovej aktivity, „potom by sme museli zmeniť našu definíciu mozgovej smrti,“ povedal Singhal pre Live Science. ,
Vedci nevideli žiadne známky vedomia, ani to nebolo cieľom výskumu. Syntetický krvný roztok v skutočnosti obsahoval niekoľko chemikálií, ktoré blokujú nervovú aktivitu, druh aktivity, ktorý by bol potrebný pri vedomí.
Navyše, ak by sa objavil nejaký druh organizovanej elektrickej aktivity - druh potrebný na vedomie - vedci boli pripravení podniknúť kroky na zastavenie tejto aktivity pomocou anestézie a znížením teploty mozgu, uviedol spoluautor štúdie Stephen Latham, riaditeľ spoločnosti Yale's. Interdisciplinárne centrum pre bioetiku. Inými slovami, ukončenie experimentu, ak sa tak stalo.
V komentári uverejnenom popri štúdii Nita Farahany, profesorka práva a filozofie na Duke University, a jej kolegovia požadovali viac usmernení týkajúcich sa etických otázok nastolených v štúdii, ktoré hovoria, „spochybňujú dlhodobé predpoklady o tom, čo robí živý živočích - alebo človek. ““
Medzi tieto problémy patrí, ako zistiť, na čo treba začať s vedomím, a ako dlho by malo byť možné spustiť systémy ako BrainEx.
Budúca práca
Pretože štúdia trvala iba 6 hodín, je potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, či BrainEx dokáže mozgy zachovať dlhšie ako tento čas.
Okrem toho zostáva veľa otázok o tom, do akej miery je tento model podobný prostrediu mozgu. Systém nepoužíva skutočnú krv a mozog nie je kúpaný v tekutine, pretože je vo vnútri lebky, povedal Singhal.
Ak by sa však systém mohol použiť v budúcom výskume mozgu, „mohlo by to viesť k úplne novému spôsobu štúdia mozgu po smrti“, Andrea Beckel-Mitchener, vedúca tímu v rámci iniciatívy BRAIN National Institute of Health, ktorá spolufinancovala výskum, uviedol vo vyhlásení. „Nová technológia otvára príležitosti na skúmanie zložitých spojení buniek a obvodov a funkcií, ktoré sa stratia, keď sa exempláre uchovávajú iným spôsobom,“ uviedol Beckel-Mitchener. Práca by tiež mohla stimulovať výskum spôsobov podporovania regenerácie mozgu po strate prietoku krvi do mozgu, napríklad pri infarkte myokardu.
Štúdia sa napriek tomu nepriblížila možnosti oživenia mozgu, ošípaných alebo človeka po smrti. „V podstate, keď mozog stráca obeh, je to ako keby sa veľmi zložitá budova rozpadla na milión kusov,“ povedal Singhal. Nová práca naznačuje, že táto metóda „môže obnoviť časť nadácie“, ale ešte stále je na nej nad ňou postavená katedrála mozgu.
