“生還是死，這是個問題。”
如今，這個問題貌似更加復雜。
4月18日，《自然》雜志以封面形式刊登了耶魯大學神經(jīng)科學系教授Nenad Sestan科研團隊的最新研究：他們通過先進的體外灌流技術(shù)部分恢復了離體4小時的豬腦的微循環(huán)和細胞及分子功能。
研究發(fā)現(xiàn)了什么？
在研究中，科研人員一共使用了300頭豬，其中32個豬腦被安置在名為BEx(BrainEx)的復雜裝置上，讓腦子“進水”6小時。當然，這種“水”是由血紅蛋白、抗凝劑等成分組成的無細胞特殊溶液(血液是由血細胞、白細胞、血小板和血漿組成的有細胞液體)，從動脈進，從靜脈出。這個“進水”的過程就是灌流。需要說明的是，灌流組的大腦在實驗前已經(jīng)被處理了4小時，也就是說大腦已經(jīng)“死亡”4小時。整個實驗用時10小時。
結(jié)果顯示，相比其他組，經(jīng)BEx灌流的腦組織的微循環(huán)和血管功能能得到很好的重建，整個腦組織保持完整。同時，神經(jīng)細胞水腫和死亡的比率降低，細胞的數(shù)目并沒有明顯下降。單個神經(jīng)元能對電刺激產(chǎn)生反應，發(fā)生自發(fā)的突觸電位。
但是，研究人員并沒有觀測到整個大腦的放電活動。另外，BEx灌流組的豬腦能正常消耗葡萄糖和氧氣，保持代謝水平;膠質(zhì)細胞(大腦中的免疫細胞)的免疫應答水平得到恢復。也就是說，BEx灌流可以使大腦的整體結(jié)構(gòu)保持完整，部分腦細胞保持正常的生理機能，但目前缺少與大腦意識存在相關(guān)的電活動的證據(jù)。
“本研究運用BEx技術(shù)，探索整個大腦缺氧和缺血狀態(tài)下神經(jīng)生理的恢復過程，為未來研究神經(jīng)生理學提供了新的工具。可以想象，對該技術(shù)的改進可應用于更廣闊對大型哺乳動物腦的相關(guān)領(lǐng)域。”論文總結(jié)道。
“體外保存部分腦組織的‘存活’并不是個新鮮事物，神經(jīng)科學領(lǐng)域有個常用技術(shù)——腦片電生理，就是在體外的腦切片上最大限度的保持細胞的活性以及他們之間的聯(lián)系，借此來研究神經(jīng)細胞的特性和神經(jīng)微環(huán)路，這個技術(shù)已經(jīng)存在數(shù)十年了。”中國科學院神經(jīng)科學研究所研究員徐敏評論說，“不過該研究在技術(shù)上還是向前推進了一步，它展示了體外完整保存大型動物腦組織的可能。”
徐敏同時指出，另一方面，也是比較顛覆性的一點，說明傳統(tǒng)意義上的腦死亡之后，甚至比較長的時間之后，還可以部分恢復腦細胞的活性。
死亡的大腦復活了嗎
這一研究公布后，一些報道驚呼：豬大腦在死亡4小時候復活了!
“該研究測試了‘腦死亡’之后體外保存大腦中細胞的一些性質(zhì)以及電活動與正常腦組織類似。但是，從文章展示的數(shù)據(jù)來看，與真正的‘再生’還有很大的距離。”徐敏對此評論說。
中國科學院生物物理所研究員王曉群主要做大腦研究。他認為，這一研究談不上復活死亡大腦，因為“進水”后的豬腦整體上沒有腦電正常的信號，“整個神經(jīng)網(wǎng)絡的活動就已經(jīng)處于靜止狀態(tài)了”。
王曉群還指出，在心臟停止跳動以后，身體的氧供應受到影響，細胞就開始死亡。“但大腦是一個復雜的器官，并不是所有的細胞(在心臟停止跳動以后)瞬間都死掉了，而是一個逐漸死去的過程，因此，在很多死去的實驗動物的大腦中，(即使不使用灌流)，(短時間內(nèi))依然可以看到很多(單個)神經(jīng)細胞自發(fā)放電。”王曉群解釋說。
論文作者在文末也強調(diào)，本研究不能被過度解讀為大腦正常功能的恢復，因為研究人員并未檢測到與清醒、意識等大腦高級功能相關(guān)的腦電位活動。也就是說，豬腦在離體4小時后，經(jīng)過專門配制的BEx液灌流，腦組織完整，代謝正常，腦細胞死亡少了，單個神經(jīng)細胞能激發(fā)電位，大腦并沒有“復活”過來。
大腦死亡標準遭挑戰(zhàn)？
盡管這一研究并不能使大腦產(chǎn)生意識，也不能使大腦起死回生，但展示出了一套經(jīng)過設(shè)計的灌流系統(tǒng)，能使死亡大腦的部分細胞生理功能恢復，引發(fā)了科學界關(guān)于大腦死亡標準的討論。
“大腦的記憶和思維能力，是不是在心臟跳動停止的一剎那失去功能，肯定不是的，但到底能保留多長，也是一個很大的問題。”王曉群認為，這個研究提出了一個問題，腦的死亡到底是什么。
根據(jù)我國現(xiàn)行的《腦死亡判定標準與技術(shù)規(guī)范(成人質(zhì)控版)》，腦死亡確認標準為短潛伏期體感誘發(fā)電位消失、腦電圖電靜息和經(jīng)顱多普勒超聲相關(guān)信號消失等3項中的兩項。
“從理論方面講，我們現(xiàn)有的腦死亡標準是值得重新討論的，因為現(xiàn)有腦死亡指的是腦功能不可逆性喪失，而當前研究表明傳統(tǒng)腦死亡之后功能還可以有部分的恢復，因此從這方面講，現(xiàn)有的死亡定義的確值得重新思考。”徐敏說。
徐敏同時指出：“從現(xiàn)實的角度講，此類依靠技術(shù)維持的‘存活的腦’是否在醫(yī)學具有存在的意義尚不明確，一般來講此類醫(yī)療支持最終的目的是腦功能最終的恢復，但是從該研究目前的結(jié)果來看，并沒有展示出這種可能性。”
也有科學家提出，如果有類似BrainEx技術(shù)經(jīng)過改進優(yōu)化應用于人體的情況，那么可能會和器官捐獻發(fā)生沖突。
“這就意味著之前宣布腦死亡(尤其是腦損傷引發(fā)缺氧導致的死亡)的患者需要的是蘇醒治療，而不是進行器官捐獻。”凱斯西儲大學醫(yī)學院生物倫理學教授Stuart Youngner和Insoo Hyun評價道。
(作者系《知識分子》特約撰稿人，威斯康星醫(yī)學院癌癥中心博士后，現(xiàn)就職于安徽醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院)
