V radikalnem poskusu, v katerem so nekateri strokovnjaki spraševali, kaj pomeni biti "živ", so znanstveniki ure po možganov prašičev obnovili možgansko cirkulacijo in nekaj celične aktivnosti v možganih.
Rezultati, doseženi pri prašičih in ne ljudeh, izzivajo dolgoročno stališče, da so možganske celice po smrti pod nenadno in nepopravljivo škodo.
Ugotovitve, namesto tega, objavljene danes (17. aprila) v reviji Nature, kažejo, da možgani velikega sesalca "ohranijo predhodno podcenjeno sposobnost obnove" cirkulacije in določenih celičnih aktivnosti ur po smrti, je dejal višji avtor študije Nenad Sestan, profesor nevroznanosti, primerjalne medicine, genetike in psihiatrije na Yale School of Medicine v New Havenu.
"Glavni pomen te ugotovitve je, da… smrt celic v možganih nastopi skozi daljše časovno obdobje, o katerem smo prej mislili," je včeraj na novinarski konferenci dejal Sestan. Namesto da bi se to zgodilo v nekaj sekundah ali minutah po smrti, "smo pokazali, da ... postopen, postopen proces", in da je v nekaterih primerih procese celične smrti mogoče preložiti ali celo obrniti, je dejal Sestan.
Kljub temu so raziskovalci poudarili, da v možganih prašičev niso opazili nobene dejavnosti, ki bi bila potrebna za normalno delovanje možganov ali stvari, kot sta zavedanje ali zavest. "To niso živi možgani," je dejal Sestan. "Ampak to so celično aktivni možgani."
Delo bi znanstvenikom lahko ponudilo nove načine preučevanja možganov, kar bi jim omogočilo pregled funkcij v celotnih, nepoškodovanih možganih na način, ki prej ni bil mogoč. To bi lahko pomagalo znanstvenikom, da bolje razumejo možganske bolezni ali učinke možganske poškodbe, so povedali raziskovalci.
Čeprav je bila trenutna študija narejena na prašičih in ne ljudeh, so prašičji možgani večji in bolj človeški v primerjavi z možgani glodavcev.
"BrainEx"
V raziskavi so raziskovalci razvili nov sistem za preučevanje nepoškodovanih, postmortem možganov, ki so ga poimenovali BrainEx. Gre za mrežo črpalk, ki sintetizirajo sintetično raztopino - nadomestek krvi - v možganske arterije pri normalni telesni temperaturi.
Z uporabo BrainEx-a so raziskovalci preučevali 32 možganov prašičkov, ki so bili postmortem, pridobljeni iz obrata za predelavo svinjine (ki bi jih sicer zavrgli). Možgani so bili v sistem BrainEx postavljeni 4 ure po smrti prašičev in so jih puščali, da so se 6 ur »parili« s sintetičnim krvnim nadomestkom.
V tem času je sistem BrainEx ne le ohranil strukturo možganskih celic in zmanjšal celično smrt, ampak tudi obnovil nekaj celične aktivnosti. Na primer, nekatere celice so bile presnovno aktivne, kar pomeni, da so uporabljale glukozo in kisik ter proizvajale ogljikov dioksid. Druge celice so ob stimuliranju z določenimi molekulami reagirale z vnetnim odzivom.
Nasprotno pa so se "nadzorni" možgani, ki niso bili zdravljeni z BrainExom, hitro razgradili.
"Lahko opazimo dramatične razlike med možgani, ki jih zdravimo s svojo tehnologijo" in nadzornimi možgani, je dejal Sestan.
Etični pomisleki
Doktor Neel Singhal, docent za nevrologijo na kalifornijski univerzi v San Franciscu, ki ni bil vključen v študijo, je dejal, da je bilo delo "miselno provokativno" zaradi nekaterih etičnih vprašanj. Čeprav so na primer znanstveniki daleč od tega, da bi lahko obnovili delovanje možganov pri ljudeh s hudimi možganskimi poškodbami, če je možna ponovna obnova možganske aktivnosti, "bi morali spremeniti svojo definicijo možganske smrti," je Singhal povedal Live Science .
Raziskovalci niso videli nobenih znakov zavesti, niti to ni bil cilj raziskave. Pravzaprav je sintetična raztopina krvi vključevala več kemikalij, ki blokirajo nevronsko aktivnost, vrsto aktivnosti, ki bi bila potrebna za zavest.
Še več, če se je pojavila kakršna koli organizirana električna aktivnost - vrsta, ki je potrebna za zavest -, so bili raziskovalci pripravljeni ukrepati, da zaustavijo to aktivnost z uporabo anestezije in zniževanjem možganske temperature, je povedal soavtor študije Stephen Latham, direktor Yale's Interdisciplinarni center za bioetiko. Z drugimi besedami, zaključek eksperimenta, če se je to zgodilo.
V komentarju, objavljenem poleg študije, je Nita Farahany, profesorica filozofije lawand na univerzi Duke, in sodelavci pozvali k več smernicam glede etičnih vprašanj, ki jih je sprožila študija, za katere pravijo, da "postavljajo pod vprašaj dolgoletne domneve o tem, kaj pomeni žival - ali človek - živ. "
Takšna vprašanja vključujejo, kako zaznati zavest za začetek in kako dolgo naj se zaženejo sistemi, kot je BrainEx.
Prihodnje delo
Ker je študija trajala le 6 ur, je potrebnih več raziskav, da bi vedeli, ali BrainEx lahko ohrani možgane dlje kot ta čas.
Poleg tega ostaja veliko vprašanj, kako podoben je ta model možganskemu okolju. Sistem ne porabi prave krvi in možgani niso kopani v tekočini, kot je znotraj lobanje, je dejal Singhal.
Če pa bo sistem mogoče uporabiti v prihodnjih raziskavah možganov, bi to "lahko pripeljalo do povsem novega načina preučevanja možganov, ki so imeli postmortem", Andrea Beckel-Mitchener, vodja ekipe na pobudi BRAIN Nacionalnega inštituta za zdravje, ki je sofinancirala raziskave, je dejal v izjavi. "Nova tehnologija odpira možnosti za pregled kompleksnih povezav celic in vezja ter funkcij, ki se izgubijo, če se vzorci ohranijo na druge načine," je dejala Beckel-Mitchenerjeva. Delo bi lahko spodbudilo tudi raziskave o načinih za pospeševanje okrevanja možganov po izgubi krvnega pretoka v možgane, na primer med srčnim infarktom.
Kljub temu pa študija ni bila blizu, da bi lahko po smrti oživeli možgane, prašiče ali človeka. "V bistvu, ko možgani izgubijo prekrvavitev, je tako, kot da bi se zelo zapletena zgradba razpadla na milijon kosov," je dejal Singhal. Novo delo kaže, da ta metoda "lahko obnovi nekaj temeljev", vendar je še vedno možganska katedrala, ki naj bi bila postavljena na tem temelju, je dejal.
