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捐献大脑:大脑库里的日常解剖

Madlen 利维坦 2019-07-02

利维坦按:和这个伦敦帝国理工学院的大脑库相比,美国哈佛脑组织资源中心(www.brainbank.mclean.org)可算是世界上最大的人类脑库了。该中心目前拥有超过7000个人脑标本,捐赠的大脑大部分属于帕金森病、亨廷顿舞蹈症和阿尔茨海默氏症或精神分裂症等精神疾病的患者,也有健康的大脑,供研究者用于与患病者的大脑进行比较。


中国也有一个规模很大的人脑库,叫“中国人脑库中心”(Chinese Brain Bank Center,CBBC)。2007年成立,你可以通过下列网址访问人脑库中心,了解一下捐献大脑的具体流程和手续:

cbbc.scuec.edu.cn



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文/Madlen Davies

译/果然多多

校对/凤梨

原文/www.dailymail.co.uk/health/article-3641650/Would-donate-brain-science-Fascinating-glimpse-inside-Britain-s-biggest-brain-bank-shows-organs-sliced-diced-stored-Tupperware-research.html 


几百个白色塑料桶堆在汉默斯密斯(伦敦的一个区)的一个房间里。整个房间散发着化学药品的味道,一个个小桶看起来好似盛着涂料或水泥。实际上,这些桶里盛的是新鲜的颤动着的大脑,由刚刚去世的人捐赠。


这就是伦敦帝国理工学院的大脑库,它由帕金森英国和英国多发性硬化症协会(Parkinson’s UK and Multiple Sclerosis Society UK)资助。该大脑库旨在为研究者提供疾病研究所需的大脑组织。这家大脑库是英国12家大脑库中规模最大的,它目前有大约1650个样本——资助它的慈善机构希望对活体器官的研究有一天会有所突破。


大脑送到该库房后,一半被冻结,另一半被“固化”——和化学药品混合在一起,从而得以永久保存。


被冻结的一半被切块或切片、拍照,然后储存到大冷藏箱里,到研究人员需要时再取出。


史蒂夫·詹特曼(Steve Gentleman)是伦敦帝国理工学院的神经病理学教授,并主管着这个大脑库。他写了若干详细报告,描述他所观察到的大脑生理变化——以及这些生理变化是如何导致病人医疗记录中所说的症状。


他告诉我们,让人们在世时签署大脑捐献协议的好处是,大脑库能很快得到捐献的大脑。“大脑很结实,就像水果一样,切它就如同切瓜一般,”詹特曼说道。“我们48小时内就要得到被捐献的大脑,不然它对我们就毫无用处了,因为48小时后大脑就会开始分解。”


如果这团粉色胶状的东西可以被及时送到伦敦西区,它的一半会被立即冻结。

大脑会被切块或切片,然后拍照,储存至大冷冻箱里,直至研究人员需要冷冻的大脑做研究时再取出——通常是遗传学研究。


另一半则被“固化”——和化学药品混合在一起,从而得以永久保存。这些化学药品使得大脑能够在室温下储存于大塑料桶里,然后送给需要新鲜组织的研究者。这个固化方法将自然状态下呈粉灰色胶状的大脑,变成更结实的黄棕色物质。



史蒂夫·詹特曼形容“固化”的大脑像“切瓜一般”。



捐献者去世48小时内就要将其大脑送至实验室,先储存在白色塑料桶里,然后被固化。

 

这家大脑库采用的固化方法将自然状态下呈粉灰色胶状的大脑,变成更结实的黄棕色物质。


这些化学药品使得大脑能够在室温下储存于大塑料桶里,然后送给需要新鲜组织的研究者。


大脑被固化四周后,詹特曼教授可以开始将其切片。“我制作了一份神经病理学报告,”他说道,“我将大脑切开,观察其所有生理学变化。然后我就可以告诉医生或家属该病人所患病症是否和他们想的一样。”


医生迫切想得到反馈——尤其对于疑难杂症,他们对病人的病因无从知晓。“有时医生直至检查了病人的大脑才能确定病因。”


一旦完成了报告,大脑就会被送给各种需要脑部组织的研究者。“在送出大脑组织之前,我需要证实诊断。我需要描述大脑中的变化,可能是阿兹海默症的些许症状或是少许血管受损。没有所谓‘纯粹’的帕金森或‘纯粹’的阿兹海默症——当你切开大脑,你会发现各种变化错综复杂。”


神经病理学家一般是浏览过病人的医疗记录再做解剖,解剖时会记载下病人有过的症状以及服过的药物。这些信息可能会提供给探索大脑疾病起因和疗法的研究者。


“作为一家大脑库,我们的成绩不是由收集了多少颗大脑来衡量的,”詹特曼说道,“而是我们为研究者提供了多少信息来实现突破。”


大脑被固化四周后,詹特曼教授可以开始将其切片。他寻找大脑里那些意味着疾病的变化。他说,“然后我就可以告诉医生或家属该病人所患病症是否和他们想的一样。有时医生直至检查了病人的大脑才能确定病因。”医生和家人报告写好后,大脑组织会被送给研究者。


当他解剖时,一位神经病理学家已经浏览过病人的医疗记录,记载下他们有过的症状以及所服的药物。


正如骨科医生可以通过看病人的步态,从而相当准确地给出他们的预断一样,詹特曼教授经常可以通过检查病人的大脑,迅速发现他们的病因。


詹特曼教授说他观察大脑里的物理变化——但是其他人研究生物化学变化和遗传学变化。他希望将来某一天,他的标本中能有一个实现进一步的突破:“我们需要弄懂疾病发生的整个过程,找到疗法,比如某种药物,以及想出如何在早期确诊的方法。”正如骨科医生可以通过看病人的步态,从而相当准确地给出他们的预断一样,詹特曼教授经常可以通过检查病人的大脑,迅速发现他们的病因。


“我可以发现疾病规律。我可以预测某些变化和症状有怎样的关联。比如,帕金森在病理上是可以预测的,”他说道。这种神经系统进行性疾病会导致颤抖、肌肉僵硬、行动缓慢。



脑的冠状切面,包括苍白球(Globus pallidus),丘脑下核(Subthalamic nucleus)和黑质(SN,红色所示)


“颤抖是由于脑干中神经细胞的减少。那些细胞,即黑质,通常内部有一种色素,所以看起来是黑色。所以健康的人脑内有一条黑线。但是有帕金森症的人没有那条黑线。所以当我看到那种情况,我立即想到那可能是帕金森症。”


同样,多发性硬化症①是由髓磷脂缺失导致的。髓磷脂是包围着神经元的脂肪鞘。


“在把大脑组织送给研究者之前,我需要确认诊断,”他说。“我需要描述大脑中的变化,可能是阿兹海默症的些许症状或是少许血管受损。”


詹特曼教授鼓励人们捐出自己的大脑,这样研究才能继续。


“解剖时,我会发现缺少鞘的区域,这种缺失被叫做斑块。我可以用肉眼发现这种情况,然后在显微镜下观察斑块的具体位置——它们通常和显现的症状相关。”


他说他观察大脑里的物理变化——但是其他人研究生物化学变化和遗传学变化。至于疾病的标志,研究证实,脑脊液中若含有某种蛋白质,似乎预示着一种退化性脑疾病。


他希望将来某一天,他的标本中能有一个推动进一步的突破。“我们需要弄懂疾病发生的整个过程,找到疗法,比如某种药物,以及想出如何在早期确诊的方法。”


迄今,詹特曼教授鼓励人们捐出自己的大脑,这样研究才能继续。“甚至是健康的大脑也可以,”他说。“我们一直需要参照——可以对比的大脑。”


这些是经过冠状面切割得到的大脑切片。图中上面的切片经过银黄着色,下面的切片则用硫堇加以处理。


人脑冠部经过苏木精和曙红染色。



最后来完整看一下伦敦帝国理工学院大脑库的日常工作:

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注释:


①:多发性硬化症(Multiple Sclerosis)是一种慢性、炎症性、脱髓鞘的中枢神经系统疾病。可引起各种症状,包括感觉改变、视觉障碍、肌肉无力、忧郁、协调与讲话困难、严重的疲劳、认知障碍、平衡障碍、体热和疼痛等,严重的可以导致活动性障碍和残疾。








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“利维坦”(微信号liweitan2014),神经基础研究、脑科学、哲学……乱七八糟的什么都有。反清新,反心灵鸡汤,反一般二逼文艺,反基础,反本质。


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