ชั่วโมงหลังจากการตายของหมูนักวิทยาศาสตร์ฟื้นฟูกิจกรรมของเซลล์สมอง

ในการทดลองที่รุนแรงที่มีผู้เชี่ยวชาญบางคนตั้งคำถามว่ามันหมายถึงอะไรที่จะ "มีชีวิตอยู่" นักวิทยาศาสตร์ได้ฟื้นฟูการไหลเวียนของสมองและกิจกรรมของเซลล์บางอย่างในสมองของหมูหลายชั่วโมงหลังจากที่สัตว์เสียชีวิตในโรงฆ่าสัตว์

ผลที่ได้แม้ว่าจะทำในหมูและไม่ใช่มนุษย์ท้าทายมุมมองที่ยาวนานว่าหลังจากความตายเซลล์สมองได้รับความเสียหายอย่างฉับพลันและกลับไม่ได้

แต่ผลการวิจัยที่เผยแพร่ในวันนี้ (17 เมษายน) ในวารสารธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ "ยังคงรักษาขีดความสามารถที่ไม่ได้รับการยอมรับก่อนหน้านี้สำหรับการฟื้นฟู" ของการไหลเวียนและกิจกรรมของเซลล์บางชั่วโมงหลังจากความตายผู้เขียนอาวุโส Nenad Sestan กล่าวว่าศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาศาสตร์ยาเปรียบเทียบพันธุศาสตร์และจิตเวชศาสตร์ของโรงเรียนแพทย์เยลในนิวเฮเวน -10 สิ่งที่คุณไม่รู้เกี่ยวกับสมอง-

“ ความหมายหลักของการค้นพบนี้คือ…การตายของเซลล์ในสมองเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่นานกว่าที่เราคิดไว้ก่อนหน้านี้” Sestan กล่าวระหว่างการแถลงข่าวเมื่อวานนี้ แทนที่จะเกิดขึ้นในช่วงไม่กี่วินาทีหรือไม่กี่นาทีหลังจากความตาย "เรากำลังแสดงให้เห็นว่า ... [มัน] เป็นกระบวนการที่ค่อยเป็นค่อยไปขั้นตอน" และในบางกรณีการตายของเซลล์กระบวนการสามารถเลื่อนออกไปหรือกลับรายการได้ Sestan กล่าว

ถึงกระนั้นนักวิจัยก็เน้นว่าพวกเขาไม่ได้สังเกตกิจกรรมใด ๆ ในสมองของหมูที่จำเป็นสำหรับการทำงานของสมองปกติหรือสิ่งต่าง ๆ เช่นการรับรู้หรือความมีสติ- “ นี่ไม่ใช่สมองที่มีชีวิต” Sestan กล่าว "แต่มันเป็นสมองที่ใช้งานได้ของเซลล์"

งานสามารถให้วิธีการใหม่ในการศึกษาสมองทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบฟังก์ชั่นในสมองทั้งหมดในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน สิ่งนี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโรคสมองได้ดีขึ้นหรือผลกระทบของอาการบาดเจ็บที่สมองนักวิจัยกล่าว

แม้ว่าการศึกษาในปัจจุบันจะทำในหมูและไม่ใช่มนุษย์ แต่สมองของหมูนั้นมีขนาดใหญ่กว่าและมีลักษณะคล้ายมนุษย์มากขึ้นเมื่อเทียบกับสมองหนู

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

"Brainex"

ในการศึกษานักวิจัยได้พัฒนาระบบใหม่สำหรับการศึกษาเหมือนเดิมการชันสูตรศพสมองขนานนาม Brainex มันเป็นเครือข่ายของปั๊มที่ใช้สารละลายสังเคราะห์ - ทดแทนเลือด - เข้าไปในหลอดเลือดแดงของสมองที่อุณหภูมิร่างกายปกติ

จากการใช้ BrainEx นักวิจัยศึกษาสมองหมูโพสต์แมลงวัน 32 ตัวที่ได้รับจากโรงงานแปรรูปหมู (ซึ่งจะถูกทิ้ง) สมองถูกวางไว้ในระบบสมอง 4 ชั่วโมงหลังจากการตายของหมูและได้รับอนุญาตให้ "perfuse" ด้วยเลือดสังเคราะห์แทน 6 ชั่วโมง

ในช่วงเวลานี้ระบบ BrainEx ไม่เพียง แต่รักษาโครงสร้างเซลล์สมองและลดการตายของเซลล์ แต่ยังฟื้นฟูกิจกรรมของเซลล์บางอย่าง ตัวอย่างเช่นเซลล์บางเซลล์มีการเผาผลาญซึ่งหมายความว่าพวกเขาใช้กลูโคสและออกซิเจนและผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ เซลล์อื่น ๆ ทำปฏิกิริยากับการตอบสนองการอักเสบเมื่อถูกกระตุ้นด้วยโมเลกุลบางอย่าง

ในทางตรงกันข้ามสมอง "ควบคุม" ที่ไม่ได้รับการรักษาด้วยสมองสลายอย่างรวดเร็ว

"เราสามารถเห็นความแตกต่างอย่างมากระหว่างสมองที่เรากำลังรักษาด้วยเทคโนโลยีของเรา" และสมองควบคุม Sestan กล่าว

ความกังวลด้านจริยธรรม

ดร. Neel Singhal ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโกซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าวว่างานนี้เป็น "ความคิดที่กระตุ้น" เนื่องจากปัญหาด้านจริยธรรมบางอย่างเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะสามารถฟื้นฟูการทำงานของสมองในผู้ที่มีอาการบาดเจ็บที่สมองอย่างรุนแรงหากการฟื้นฟูการทำงานของสมองเป็นไปได้ "จากนั้นเราจะต้องเปลี่ยนคำจำกัดความของเราสมองเสียชีวิต, "Singhal บอกวิทยาศาสตร์สด

นักวิจัยไม่เห็นอะไรเลยสัญญาณของการมีสติและนี่เป็นเป้าหมายของการวิจัย ในความเป็นจริงสารละลายเลือดสังเคราะห์รวมถึงสารเคมีหลายชนิดที่บล็อกกิจกรรมของระบบประสาทซึ่งเป็นกิจกรรมที่จำเป็นสำหรับการมีสติ

ยิ่งไปกว่านั้นหากมีกิจกรรมไฟฟ้าที่จัดขึ้น-ชนิดที่จำเป็นสำหรับการมีสติ-ปรากฏขึ้นนักวิจัยได้เตรียมที่จะดำเนินการเพื่อหยุดกิจกรรมนั้นโดยใช้การดมยาสลบและลดอุณหภูมิสมอง กล่าวอีกนัยหนึ่งการยุติการทดลองหากสิ่งนี้เกิดขึ้น

ในคำอธิบายตีพิมพ์ควบคู่ไปกับการศึกษา Nita Farahany ศาสตราจารย์ด้านกฎหมายและปรัชญาที่มหาวิทยาลัย Duke และเพื่อนร่วมงานเรียกร้องให้มีแนวทางเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเด็นทางจริยธรรมที่เกิดขึ้นจากการศึกษาซึ่งพวกเขากล่าวว่า

ปัญหาดังกล่าวรวมถึงวิธีการตรวจจับจิตสำนึกเพื่อเริ่มต้นและระยะเวลาที่ระบบเช่น BrainEx ควรได้รับอนุญาตให้ทำงาน

งานในอนาคต

เนื่องจากการศึกษาใช้เวลาเพียง 6 ชั่วโมงจึงจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทราบว่า BrainEx สามารถทำได้รักษาสมองนานกว่าเวลานี้

นอกจากนี้คำถามจำนวนมากยังคงเกี่ยวกับรูปแบบนี้ที่คล้ายกันกับสภาพแวดล้อมของสมอง ระบบไม่ได้ใช้เลือดจริงและสมองไม่ได้อาบน้ำในของเหลวเหมือนอยู่ในกะโหลกศีรษะ Singhal กล่าว

แต่ถ้าระบบสามารถใช้ในการวิจัยสมองในอนาคตสิ่งนี้ "อาจนำไปสู่วิธีการใหม่ทั้งหมดในการศึกษาสมองหลังการตาย" Andrea Beckel-Mitchener ทีมเป็นผู้นำในโครงการริเริ่มสมองของสถาบันสุขภาพแห่งชาติซึ่งร่วมทุนวิจัยกล่าวในแถลงการณ์- “ เทคโนโลยีใหม่เปิดโอกาสในการตรวจสอบการเชื่อมต่อเซลล์และวงจรที่ซับซ้อนและฟังก์ชั่นที่หายไปเมื่อชิ้นงานได้รับการเก็บรักษาไว้ในรูปแบบอื่น” Beckel-Mitchener กล่าว งานนี้ยังสามารถกระตุ้นการวิจัยเกี่ยวกับวิธีการส่งเสริมการฟื้นตัวของสมองหลังจากสูญเสียการไหลเวียนของเลือดไปยังสมองเช่นในช่วงที่หัวใจวาย

ถึงกระนั้นการศึกษาก็ไม่ได้เข้าใกล้ความสามารถในการฟื้นฟูสมองหมูหรือมนุษย์หลังความตาย “ โดยพื้นฐานแล้วเมื่อสมองสูญเสียการไหลเวียนมันก็เหมือนอาคารที่ซับซ้อนมากเพิ่งเริ่มต้น [เริ่ม] เป็นล้านชิ้น” Singhal กล่าว งานใหม่แสดงให้เห็นว่าวิธีนี้ "สามารถฟื้นฟูรากฐานบางส่วน" แต่ยังมีมหาวิหารแห่งสมองที่จะสร้างขึ้นบนรากฐานนั้นเขากล่าว

• ศาสตร์แห่งความตาย: 10 เรื่องจาก Crypt & Beyond
• 6 ความลึกลับใหญ่ของโรคอัลไซเมอร์
• 10 สิ่งที่เราเรียนรู้เกี่ยวกับสมองในปี 2561

เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์สด-