《自然》封面重磅：重新定义生死？科学家让死亡几小时后的大脑恢复细胞功能

▎学术经纬/报道

什么是死亡？当一个人表现出不可逆转的所有脑功能丧失（脑死亡）或循环功能丧失（心肺死亡），大多数国家会在法律上宣定其死亡。

然而，今日顶尖学术期刊《自然》的封面论文里，科学家们利用脑复苏技术动摇了生与死的界线，引起了法律专家和伦理学家们的激烈讨论……

▲本研究登上了最新一期《自然》的封面（图片来源：《自然》官网截图；作者：Marin Balaić）

来自耶鲁大学医学院的科学家们建立了一套名为BrainEx的体外灌注系统，能让死亡数小时后的猪脑恢复脑循环和部分脑细胞功能，并维持至少6小时。

神经科学家Nenad Sestan教授领衔的研究团队特制了一种以血红蛋白为主的无细胞灌注液，并组建了一套可以模拟正常体温（37摄氏度）下血流脉动的体外灌注系统。他们从死猪的头部取出了完整的猪脑，这些猪来自食品加工厂，大脑原本会在猪死后被丢弃。研究人员通过颈动脉将猪脑与体外灌注系统相连，以检验死后复苏的可能性。

▲BrainEx灌注系统图示 （图片来源：参考资料[1]）

尽管这些大脑的“主人”已死亡4个小时之久，但在接入BrainEx系统后，研究人员观察到，持续6小时的灌注期内，32个大脑令人难以置信地恢复了主要动脉、小血管和毛细血管的循环。

而且，当灌流液中施加了一种用于增加人脑血流的药物后，研究人员发现这些猪脑的血管出现扩张，使灌流液流速加快。由此可见，大脑对药物也产生了相应的反应。

此外，在灌注系统的支持下，大脑皮层的细胞死亡有所减少，神经元形态和密度得以保持，而且还有部分细胞功能得到恢复。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。这些结果表明，大脑拥有的脑细胞恢复功能或许比以往所以为的更强。

长期以来，人们一直认为哺乳动物的大脑十分脆弱，一旦停止供血，哪怕只是短短几分钟甚至几秒钟，缺氧和耗能都会很快造成神经元的死亡。然而此次结果却挑战了过去的认知，供血中断后的脑细胞功能退化更可能是一个缓慢的过程。

研究团队在实验维持了6小时后由于资源有限而人为中断了灌注，如果不中断，BrainEx系统可以维持猪脑功能多久、是否有可能恢复全部正常的脑功能还不得而知。

虽然在目前的实验条件下，没有迹象表明这些大脑恢复了意识（awareness）、感觉（perception）或其他高级脑功能相关的全脑电活动，并且作者谨慎地指出，神经生理活动的复苏与整体功能的恢复不可相提并论。然而，在同期《自然》上刊发的评论认为，“BrainEx研究开辟了以前无法想象的可能性”。

杜克大学的法律与哲学教授Nita Farahan等人认为，这项研究“对长期以来有关如何认定动物或人类是死是活的假设提出了质疑”，他们呼吁制定相应的指南来应对这项研究引发的伦理困境。

另一些学者，包括凯斯西储大学的两位生物伦理教授Stuart Youngner和Insoo Hyun则从器官移植的角度提出了问题。

近几十年来，器官移植大多来自被宣布脑死亡的捐献者。通常，在捐献者心肺停止的几分钟后，为了被捐献者可以获得健康的器官，器官移植的工作必须争分夺秒进行。

在Youngner教授看来，随着脑复苏科学不断进步，像BrainEx这样的系统在经过优化后未来有可能应用于人脑，那么死亡几小时的大脑仍然有复苏的可能性，“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。”那么，有限的医疗资源是继续脑复苏抢救，还是在某个节点上转而留下器官救其他等待移植的人，势必成为生物伦理学上难以避开的问题。

在生与死的界线，怎么做才是拯救和改善生命的最佳方法？

参考资料

[1] Zvonimir Vrselja et al., (2019) Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem. Nature. Doi: 10.1038/s41586-019-1099-1

[2] Stuart Youngner, Insoo Hyun, (2019) Pig brain study could fuel debates around death. Nature

[3] Nita Farahany et al., (2019) Part-revived pig brains raise ethical quandaries. Nature

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