V radikálním experimentu, který má několik odborníků zpochybňujících, co to znamená být „naživu“, vědci obnovili oběh mozku a určitou buněčnou aktivitu v mozcích prasat hodiny poté, co zvířata uhynula na jatkách.
Výsledky, i když byly provedeny u prasat, a nikoli u lidí, zpochybňují dlouhodobý názor, že mozkové buňky po smrti podléhají náhlému a nevratnému poškození.
Namísto toho zjištění, zveřejněná dnes (17. dubna) v časopise Nature, ukazují, že mozek velkého savce „si zachovává dříve nedostatečně oceněnou schopnost obnovy“ oběhu a určitých buněčných aktivit hodiny po smrti, uvedl hlavní autor studie Nenad Sestan, profesor neurověd, srovnávací medicíny, genetiky a psychiatrie na Yale School of Medicine v New Haven.
"Hlavním důsledkem tohoto zjištění je, že ... k smrti buněk v mozku dochází v delším časovém okně, jak jsme si dříve mysleli," řekl Sestan včera na tiskové konferenci. Spíše než se děje v průběhu několika sekund nebo minut po smrti, „ukazujeme, že… postupný, postupný proces“, a že v některých případech mohou být procesy buněčné smrti odloženy nebo dokonce zvráceny, řekl Sestan.
Vědci přesto zdůraznili, že v mozcích prasat nepozorovali žádnou činnost, která by byla nezbytná pro normální fungování mozku nebo pro věci, jako je vědomí nebo vědomí. „To není živý mozek,“ řekl Sestan. "Ale je to buněčně aktivní mozek."
Tato práce by mohla vědcům poskytnout nové způsoby studia mozku, což by jim umožnilo prozkoumat funkce v celém neporušeném mozku způsobem, který dříve nebyl možný. To zase může vědcům pomoci lépe porozumět mozkovým onemocněním nebo účinkům poškození mozku, uvedli vědci.
Ačkoli současná studie byla prováděna u prasat, a nikoli u lidí, mozky prasat jsou ve srovnání s mozky hlodavců větší a lidsky podobné.
"BrainEx"
Ve studii vědci vyvinuli nový systém pro studium neporušených, posmrtných mozků, dabovaných BrainEx. Je to síť čerpadel, která přivádí syntetické řešení - náhražku krve - do mozkových tepen při normální tělesné teplotě.
Pomocí BrainEx vědci studovali 32 postmortem prasečích mozků, které byly získány ze zařízení na zpracování vepřového masa (které by jinak bylo vyřazeno). Mozky byly umístěny do systému BrainEx 4 hodiny po smrti prasat a bylo jim umožněno "perfuzovat" s náhradou syntetické krve po dobu 6 hodin.
Během této doby systém BrainEx nejen zachoval strukturu mozkových buněk a snížil buněčnou smrt, ale také obnovil určitou buněčnou aktivitu. Například některé buňky byly metabolicky aktivní, což znamená, že používaly glukózu a kyslík a produkovaly oxid uhličitý. Ostatní buňky reagovaly se zánětlivou odpovědí, když byly stimulovány určitými molekulami.
Naproti tomu „kontrolní“ mozky, které nebyly ošetřeny BrainEx, se rychle rozložily.
„Vidíme dramatické rozdíly mezi mozky, které ošetřujeme naší technologií“ a kontrolními mozky, řekl Sestan.
Etické obavy
Dr. Neel Singhal, odborný profesor neurologie na kalifornské univerzitě v San Franciscu, který se studie nezúčastnil, uvedl, že práce byla „provokující“, kvůli některým nastoleným etickým otázkám. Například, ačkoliv vědci mají daleko k tomu, aby mohli obnovit funkci mozku u lidí s těžkým zraněním mozku, pokud je možné nějaké obnovení mozkové činnosti, „pak bychom museli změnit naši definici smrti mozku,“ řekl Singhal pro Live Science. .
Vědci neviděli žádné známky vědomí, ani to nebylo cílem výzkumu. Ve skutečnosti roztok syntetické krve zahrnoval několik chemikálií, které blokují nervovou aktivitu, druh aktivity, která by byla potřebná pro vědomí.
Navíc, pokud by se objevil jakýkoli typ organizované elektrické aktivity - druh potřebný pro vědomí - byli vědci připraveni podniknout kroky k zastavení této aktivity pomocí anestézie a snížením teploty mozku, uvedl spoluautor studie Stephen Latham, ředitel Yale's Interdisciplinární centrum pro bioetiku. Jinými slovy, ukončení experimentu, pokud k tomu došlo.
V komentáři zveřejněném vedle studie Nita Farahany, profesorka práva a filosofie na Duke University, a její kolegové požadovali další pokyny ohledně etických otázek vyvolaných studií, které říkají „vyvolává pochybnosti o dlouhodobých předpokladech o tom, co dělá zvíře - nebo člověk - živý. "
Mezi tyto problémy patří, jak zjistit, jak začít s vědomím, a jak dlouho by systémy, jako je BrainEx, měly být spuštěny.
Budoucí práce
Protože studie trvala pouze 6 hodin, je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se zjistilo, zda BrainEx dokáže mozky uchovat déle než tentokrát.
Kromě toho zůstává mnoho otázek o tom, jak je tento model podobný mozkovému prostředí. Systém nepoužívá skutečnou krev a mozek není koupán v tekutině, protože je uvnitř lebky, řekl Singhal.
Pokud by však byl tento systém použit v budoucím výzkumu mozku, mohlo by to vést k úplně novému způsobu studia mozku po smrti, “Andrea Beckel-Mitchener, vedoucí týmu v iniciativě BRAIN National Institute of Health, která spolufinancovala výzkum, řekl v prohlášení. „Nová technologie otevírá příležitosti pro zkoumání složitých spojení buněk a obvodů a funkcí, které se ztratí, když jsou vzorky uchovány jiným způsobem,“ řekl Beckel-Mitchener. Práce by také mohla stimulovat výzkum způsobů, jak podpořit regeneraci mozku po ztrátě krevního toku do mozku, například při srdečním infarktu.
Studie se však nepřiblížila k tomu, aby po smrti mohla oživit mozek, prase nebo člověka. "V podstatě, když mozek ztratí cirkulaci, je to, jako by se velmi složitá budova rozpadla na milion kusů," řekl Singhal. Nová práce naznačuje, že tato metoda „může obnovit část nadace“, ale stále existuje katedrála mozku, která má být postavena na tomto základu, řekl.
