起死回生？死亡4小时后，科学家恢复了它大脑的部分细胞功能

怎样的状态下才能称为死亡？如何更科学地定义死亡？这是人类长久的命题。

我们一般认为，脑死亡即宣告生命活动的终结。

1968年哈佛大学医学院特设委员会制定了人类首个脑死亡判定标准：不可逆的深度昏迷、无自发呼吸、脑干反射消失、脑电活动消失（电静息）。凡符合以上标准，并在24～72小时内重复测试，结果无变化，即可宣告死亡。目前，脑死亡是世界上大部分国家判定死亡的标准，也受到医学界和法律界的一致认可。

然而，日前《Nature》封面重磅发布的一项最新研究无疑向这一认知提出了质疑——科学家们在猪脑死亡 4 小时后成功恢复了其脑循环和部分细胞功能，并至少维持了6小时。这一发现挑战了长期以来关于死后某些脑功能停止的时间和不可逆转性质的假设，也掀起了一场不小的伦理争论，并对如何界定动物或者人类是否存活的假设提出了强烈质疑。

哺乳动物大脑对于供氧水平下降极其敏感，切断氧气和血液供应，大脑的电活动和意识迹象在几秒钟内消失，能量储存也会在几分钟内耗尽，随后，一系列损伤和死亡分子信号被激活，导致广泛的、不可逆转的坏死。因此，大脑内的细胞死亡通常被认为是一个迅速且不可逆转的过程。但也有些研究已经提出疑问：这种损伤级联反应在血流中断后的短时间内是否不可避免？

来自美国耶鲁大学神经系统科学的Nenad Sestan教授及其研究团队假设，即便大脑已经死亡几个小时，特定的细胞活动或许能够部分恢复。为了检验这一假设，他们开发了 BrainEx 系统，可在正常体温下（37℃）向脑细胞输送营养和氧气来模拟血液流动，恢复猪大脑中的微循环。

BrainEx灌注系统及实验流程（图片来源：Nature）

实验使用了32个来自食品加工厂的猪脑，研究人员将每个大脑从头骨上移开，然后将其放入一个特殊的腔室，并用导管安装器官。在猪死亡四小时后，研究人员开始向猪的大脑静脉和动脉中注入温热的防腐剂溶液，这些防腐液中还含有阻止神经元放电的化学物质，以保护神经元免受损害，并防止大脑活动重新开始。

研究人员发现，在 6 个小时的灌注期内，大脑皮层的细胞死亡有所减少，神经元和其他脑细胞重新开启了正常的代谢功能，不断消耗糖产生二氧化碳，利用电极检测单个神经元的电活动，可以看到神经元甚至表现出自发突触活动。同时，大脑恢复了主要动脉、小血管和毛细血管的循环，而胶质细胞（大脑中的免疫细胞）的免疫应答水平也得到恢复。

CTA同样显示大脑灌注良好（图片来源：Nature）

灌注保持了正常的胶质细胞，最左边死后1小时的猪脑用来代表正常情况（图片来源：Nature）

体外恢复微循环和血管扩张功能（图片来源：Nature）

此外，当研究人员向灌流液中施加了一种用于增加人脑血流的药物后，猪脑的血管出现了扩张，可见，大脑对药物也产生了相应的反应。

不过，研究人员强调，实验期间没有发现全脑网络活动或全脑功能的证据。“在任何时候我们都没有观察到与意识、认知或其它更高阶的脑功能相关的全脑电活动，”论文作者、神经科学副研究员 Zvonimir Vrselja 说道，“所以在临床意义上，这不是一个活的大脑，但它是一个细胞活跃的大脑。”

并没有出现整体脑电活动（图片来源：Nature）

目前，Sestan的团队已经借助BrainEx系统使猪的大脑存活了36个小时，是否有可能恢复全部正常的脑功能仍未可知。

Sestan表示，神经生理活动的复苏与整体功能的恢复不可相提并论，这一研究并非旨在实现脑移植或大脑功能的长期维持，而是用于提高人们对大脑组成和功能的理解，并为一些脑部疾病如阿尔茨海默、中风等开发潜在的疗法。同时，还需要开展更进一步的实验才有可能探索这一技术的更广泛的应用。作者谨慎地指出，

猪脑的部分“复活”，表明大脑拥有的细胞恢复功能可能强于此前预期，而且血流中断后的细胞功能退化可能是一个缓慢而非快速的过程，因此我们可以推想，人体器官一些细胞在人死亡后也许还会存活一段时间。美国加利福尼亚大学洛杉矶分校副教授马丁·蒙蒂表示，未来也许能利用恰当的技术恢复分子、细胞乃至微血管层面的功能，并应用在人类组织上。

此外，这一发现也可能带来对脑死亡界定、器官移植等方面的新问题。

Sestan表示，这项技术虽可能适用于灵长类动物，但是如果在人类身上实验，很快就会引起严重的伦理和法律问题，“BrainEx系统还远未准备好用于人类，尤其是因为如果不先将大脑从头骨中取出，就很难使用。”

在《Nature》配发的两篇评论文章中，其中一篇《Pig experiment challenges assumptions around brain damage in people》中，美国凯斯西储大学医学院的Stuart Youngner和Insoo Hyun认为这项研究可能激化有关人体器官移植的争论。Youngner表示，“为挽救或恢复人脑而做的努力可能看起来越来越合理，相反，倾向于获取移植器官而放弃抢救则可能显得不那么合理。是进行脑复苏抢救，还是留作器官移植，这势必成为生物伦理学上难以避开的问题。而另一篇评论《Part-revived pig brains raise slew of ethical quandaries》中，美国杜克大学的Nita Farahany及其同事指出，该研究“对长期以来有关如何认定动物或者人类是否存活的假设提出了质疑”。

华盛顿西雅图艾伦脑科学研究所主席兼首席科学家克里斯托弗·科赫表示，“在人类历史的大部分时间里，死亡是非常简单的，但现在，我们必须质疑什么是不可逆转的。”

来源：医谷网综合报道