豬腦復(fù)活：生存還是死亡

人腦作為人體的重要器官，以其精密復(fù)雜性吸引著眾多科學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)孜孜以求，也僅揭開其冰山一角。

日前，一項(xiàng)針對(duì)那些已經(jīng)死亡大腦的最新研究成果引發(fā)關(guān)注，或?qū)⒅匦露x“腦死亡”的概念。

頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志日前刊發(fā)了一篇重磅論文，展示了一個(gè)驚人發(fā)現(xiàn)：耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們通過一種叫作BrainEx的系統(tǒng)，可以讓死亡4小時(shí)后的豬腦恢復(fù)其腦循環(huán)和部分腦細(xì)胞功能。這一發(fā)現(xiàn)掀起軒然大波，因?yàn)檫@或許將重新定義“腦死亡”的概念。

1.大腦真的死亡了嗎

人們通常以“不可逆的深度昏迷、自主呼吸停止、腦電波平直、腦干反射消失”作為腦死亡的判斷標(biāo)準(zhǔn)。世界上有幾十個(gè)國(guó)家通過了腦死亡立法，認(rèn)定腦死亡就是真正的死亡。

腦死亡確實(shí)有科學(xué)依據(jù)：哺乳動(dòng)物大腦對(duì)于供氧水平的下降極其敏感，短時(shí)的血流中斷就可引起氧氣和能量存儲(chǔ)快速消耗，引發(fā)神經(jīng)元死亡和腦損傷，導(dǎo)致神經(jīng)活動(dòng)和意識(shí)的喪失。如果不能立刻恢復(fù)供血，腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞將進(jìn)入無(wú)法挽救的凋亡過程，直至腦死亡。

但部分研究者卻提出疑問：這種腦缺血損傷級(jí)聯(lián)反應(yīng)，在血流中斷后的短時(shí)間內(nèi)是否不可避免？

耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的內(nèi)納德·塞斯坦團(tuán)隊(duì)就產(chǎn)生了這樣的猜想，他們假定，即便已經(jīng)死亡幾個(gè)小時(shí)，哺乳動(dòng)物特定的細(xì)胞腦活動(dòng)或許還是能夠部分恢復(fù)。

為驗(yàn)證這個(gè)猜想，他們將目光瞄準(zhǔn)了學(xué)校附近的屠宰場(chǎng)。他們從那個(gè)屠宰場(chǎng)獲得了約300個(gè)豬頭，將豬大腦從顱骨中取出。其中，32個(gè)豬大腦被連接在一臺(tái)名為BrainEx的系統(tǒng)上。BrainEx這個(gè)名字，在英文中的意思是“前任大腦”。該系統(tǒng)包含記錄軟件、攪拌裝置、液體容器、泵等各種設(shè)備裝置，能夠模擬正常體溫（37攝氏度）下的脈動(dòng)血流，向腦細(xì)胞輸送營(yíng)養(yǎng)和氧氣。

在這些6～8個(gè)月大的豬死了4小時(shí)后，其中32只“幸運(yùn)”豬腦被連入BrainEx系統(tǒng)。研究人員開始向這些大腦靜脈和動(dòng)脈中注入溫?zé)岬姆栏瘎┤芤?。注入豬大腦的防腐劑溶液可以模擬血液流動(dòng)，并向大腦細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣，整個(gè)灌注時(shí)長(zhǎng)大約為6個(gè)小時(shí)。

隨后，內(nèi)納德·塞斯坦團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與沒有接受BrainEx灌注的對(duì)照組大腦相比，得到BrainEx灌注的大腦表現(xiàn)出了巨大差異。它們?cè)?個(gè)小時(shí)的人工血液灌注中，腦細(xì)胞能進(jìn)行氧代謝和糖代謝，神經(jīng)元能對(duì)電刺激產(chǎn)生反應(yīng)，循環(huán)系統(tǒng)可以工作，神經(jīng)元的形狀、大小、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能看上去比對(duì)照組大腦更接近正常狀態(tài)。

“我們從未想到我們能將大腦功能恢復(fù)到這個(gè)級(jí)別?！眱?nèi)納德·塞斯坦說，BrainEx系統(tǒng)的重點(diǎn)是恢復(fù)豬大腦中的微循環(huán)，讓氧氣和養(yǎng)分進(jìn)入大腦中的微小血管中。以上發(fā)現(xiàn)表明，大腦擁有的細(xì)胞恢復(fù)功能強(qiáng)于此前預(yù)期，而且血流中斷后的細(xì)胞功能退化可能是一個(gè)緩慢而非快速的過程。

原來(lái)，哺乳動(dòng)物大腦并沒有我們當(dāng)初以為的那么脆弱。

2.大腦真的復(fù)活了嗎

這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否意味著，這批豬大腦已經(jīng)死而復(fù)活？答案并不是。

研究團(tuán)隊(duì)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中監(jiān)測(cè)了大腦神經(jīng)元的放電活動(dòng)，隨時(shí)準(zhǔn)備著，一旦看到腦器官有可能恢復(fù)意識(shí)的跡象，就使用麻醉劑來(lái)阻止大腦復(fù)活的可怕場(chǎng)景出現(xiàn)。

但在這項(xiàng)研究中，沒有證據(jù)顯示存在與意識(shí)、認(rèn)知或其他更高階的腦功能相關(guān)的全腦電活動(dòng)。也就是說，豬腦沒有恢復(fù)意識(shí)。內(nèi)納德·塞斯坦說：“我們只是在盡量延緩不可避免的死亡，大腦最終將無(wú)法恢復(fù)功能?！?/p>

那么，有沒有可能真正復(fù)活大腦呢？

內(nèi)納德·塞斯坦團(tuán)隊(duì)表示，重啟大腦活動(dòng)可能需要電擊，或者將注入的富氧溶液長(zhǎng)時(shí)間保留在大腦中，以使腦細(xì)胞能夠從缺氧導(dǎo)致的損傷中恢復(fù)過來(lái)。

但他們并沒有打算這么做，因?yàn)檫@在科研倫理上走得太遠(yuǎn)，令人驚悚。研究團(tuán)隊(duì)甚至在BrainEx灌注液中加入了阻止神經(jīng)元放電的化學(xué)物質(zhì)，以保護(hù)神經(jīng)元免受損害，并防止大腦活動(dòng)重新開始。如果不使用這些藥物，大腦有沒有可能產(chǎn)生全腦電活動(dòng)并恢復(fù)意識(shí)？現(xiàn)在還不知道。而一旦大腦恢復(fù)意識(shí)，我們就必須面臨這樣的倫理考問：?jiǎn)为?dú)的大腦可以算作一個(gè)活著的生命嗎？

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該技術(shù)并非旨在實(shí)現(xiàn)腦移植或大腦功能的長(zhǎng)期維持，而是用于提高我們對(duì)大腦組成和功能的理解，并為昏迷患者、癌癥患者和癡呆癥患者，以及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病開發(fā)潛在的療法。

3.腦灌注技術(shù)會(huì)被濫用嗎

同一期的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》還發(fā)表了兩篇相關(guān)的評(píng)論文章，討論了這項(xiàng)研究面臨的倫理爭(zhēng)議。

美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)醫(yī)學(xué)院的兩位教授斯圖爾特·揚(yáng)格納和玄仁洙撰寫了其中一篇評(píng)論文章，認(rèn)為這項(xiàng)研究可能激化有關(guān)人體器官移植的爭(zhēng)論?！半S著腦復(fù)蘇科學(xué)的進(jìn)步，一些為挽救或恢復(fù)人腦所做的努力可能看起來(lái)越來(lái)越合理——放棄此類嘗試而傾向于獲取移植器官則可能顯得不那么合理?！?/p>

確實(shí)如此。在大多數(shù)國(guó)家，一個(gè)人腦死亡，就意味著他可以被依法宣告死亡。而最近幾十年，大多數(shù)用于移植的器官都是從那些被宣布腦死亡的人身上摘取的。如果BrainEx灌注技術(shù)被改進(jìn)后用于人類，那些被宣布腦死亡的人，恐怕應(yīng)該等待腦復(fù)蘇。

生存，還是死亡？這是個(gè)問題。

在另一篇評(píng)論中，美國(guó)杜克大學(xué)的妮塔·法拉哈尼及其同事指出，這項(xiàng)研究開啟的種種可能性凸顯了“當(dāng)前關(guān)于研究用動(dòng)物的監(jiān)管規(guī)定所存在的潛在限制”。

妮塔·法拉哈尼呼吁制定指南，幫助研究人員應(yīng)對(duì)由這項(xiàng)研究所引發(fā)的種種倫理困境，因?yàn)樵撗芯俊皩?duì)長(zhǎng)期以來(lái)有關(guān)如何認(rèn)定動(dòng)物或者人類是否存活的假設(shè)提出了質(zhì)疑”。

內(nèi)納德·塞斯坦團(tuán)隊(duì)曾向耶魯大學(xué)動(dòng)物保護(hù)與利用機(jī)構(gòu)委員會(huì)尋求倫理指導(dǎo)。委員會(huì)決定沒有必要進(jìn)行監(jiān)督，因?yàn)檫@些豬是作為家畜飼養(yǎng)的，不受動(dòng)物福利法的約束，在研究開始前就被宰殺了。但后來(lái)的研究成果顯示，這些動(dòng)物可能處于灰色地帶——既不是活著，也不是完全死亡。

研究人員應(yīng)該如何檢測(cè)意識(shí)或知覺的跡象？哪些物種適用于這類研究？應(yīng)該在哪些情況下使用麻醉藥，以避免產(chǎn)生類似疼痛或痛苦的體驗(yàn)？人工循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)該運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間？

其實(shí)，世界各地已有數(shù)百人付費(fèi)冷凍和儲(chǔ)存大腦，希望有一天科學(xué)家們能讓他們復(fù)活。BrainEx研究發(fā)表后，腦灌注技術(shù)確有可能遭到濫用。

未來(lái)的世界，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)僅以大腦存活的人類？或許一切將靜候時(shí)間的證明。