科學家讓豬腦在體外存活了36小時 但或許已無意識
4月28日消息，據Futurism報導，美國耶魯大學研究人員最新試驗可能改變死亡的定義，他們成功讓被砍下的豬腦在體外存活長達36個小時。這一壯舉為科學家們提供了全新的方法，可以讓他們在實驗室裡研究完整大腦的驚人細節。
美國國家衛生研究院（NIH）日前舉行會議，目的旨在調查美國神經科學中心探索大腦科學局限性引發的倫理問題。
“水桶裡的大腦”
目前還沒有證據表明，這些脫離軀體的豬腦恢復了意識。然而，在塞斯坦所說的“令人難以置信”和“意想不到”的結果中，大腦中數以十億計的單個細胞被發現是健康的，
然而，自去年春天以來，越來越多的科學家和生物倫理學家開始圍繞耶魯的研究進行討論，這項研究涉及到“恢復微循環”的重大突破，包括大腦深處的毛細血管的氧氣流動。麻塞諸塞州劍橋大研究所(Broad Institute)的精神病學研究主任史蒂夫·海曼(Steve Hyman)說：“這些大腦可能受損，
海曼還說，與保存心臟或肺臟等移植器官的技術相比，相似之處在於，它可能會導致許多人錯誤地認為：這項技術是一種避免死亡的方法。海曼說:“人們可能不再說‘把我的大腦冷凍起來’，而是要求‘把我抱起來，
耶魯大學的系統叫做BrainEx，包括將大腦連接到封閉的管道和貯液池回路中，這些管道和貯液池中迴圈著一種紅色的灌注液，它能夠將氧氣輸送到腦幹、小腦動脈和大腦中心深處的區域。塞斯坦在給國家衛生研究院官員和倫理學專家的報告中說，這項技術很可能適用於任何物種，
耶魯大學的研究人員大約在四年前開始研究這項技術，並尋求美國國家衛生研究院的資助，他們希望能構建人類腦細胞之間連接的完整圖譜。其中有些連接可能跨越大腦的廣闊區域，因此更容易在完整器官中進行追蹤。塞斯坦承認，耶魯大學的醫生已經問過他，腦保護技術是否有醫學用途。他說，脫離身體的人腦可能會變成“小白鼠”，用來測試奇異的癌症和老年癡呆症的治療方法，而這些療法用於活人身上太危險。
這個被戲稱為“水桶裡的大腦”的裝置，如果在人類身上試驗，很快就會引起嚴重的倫理和法律問題。例如，如果某人的大腦在體外被啟動，那麼這個人是否會在沒有耳朵、眼睛或交流方式的情況下，在最終感覺全部被剝奪的房間裡醒來？有人會保留記憶、身份或法律權利嗎？研究人員可以對這樣的大腦進行道德解剖或處理嗎？
1983年的喜劇電影《The Man with Two Brains》中，有個“罐子裡的大腦”場景。儘管這都是笑話的素材，但作為大腦保存技術，醫學倫理學家們正在認真對待它。此外，由於聯邦安全法規適用於人類，而非“死亡”組織，美國食品和藥物管理局是否會對科學家可以嘗試這樣的“再生”程式表示懷疑。
美國國家衛生研究院一位不願透露身份的顧問說:“即使盒子裡沒有大腦，也會有很多奇怪的問題。我認為很多人將會開始去屠宰場，獲得豬頭，並研究結果。”塞斯坦表示，他關心的是這項技術將如何被公眾和他的同行所接受。他說：“人們很容易為這種技術著迷，我們必須保持警惕。”
相當於昏迷狀態
眾所周知，昏迷的大腦至少可以存活幾十年。腦死亡患者的情況也是如此，他們的家人選擇讓他們依附於維生設備繼續生存。但是以人工方式維持完全脫離身體的大腦存活，以前的探索很少。此前曾有過類似的嘗試，包括1993年的一份涉及齧齒類動物的報告，但塞斯坦團隊是第一個用大型哺乳動物來實現它的，沒有使用低溫技術，並且獲得了如此喜人的結果。
最初，耶魯研究團隊不確定是否存在“體外大腦”（ex vivo brain），即能夠恢復血液迴圈，並能恢復意識。為了回答這個問題，科學家們使用腦電圖(EEG)或放置在大腦表面的電極，檢查了豬腦中的複雜活動跡象。這些設備可以接收到反映大腦活動的腦電波，這表明大腦存在思想和感覺。
塞斯坦表示，他們最初相信已經發現了這樣的信號，這讓他們感到興奮不已，但是後來確定這些信號來自附近設備。不過塞斯坦現在稱，這些器官產生的腦電波與人處於昏迷狀態相當，大腦組織本身“看起來非常棒”，在被解剖後，細胞可以產生看似正常的表面形態。因為如果由於損傷和細胞死亡，缺乏更廣泛的電活動可能會產生不可逆的傷害。在豬被斬首後大約四小時，這些大腦就被連接到BrainEx設備上。
然而，這也可能是由於耶魯大學的研究小組增加了血液替代品來防止腫脹所致，此舉也會嚴重地抑制神經元的活動。塞斯坦解釋說：“你必須明白，在我們的解決方案中使用了許多通道阻滯劑，這可能就是為什麼我們沒有得到任何信號的原因。”塞斯坦表示，可以想像，大腦可以無限存活，並且可以嘗試恢復知覺。但他們已經選擇不去嘗試，因為“這是一個未知的領域。”
塞斯坦說：“動物的大腦並沒有意識到任何事情，我對此非常有信心。儘管我對未來這項技術如何被其他人使用表示擔憂。假設，有人接受了這項技術，使它變得更好，並恢復了某人的大腦活動。這是在恢復人類意識。如果那個人有記憶，我可能會徹底崩潰。”
大腦實驗
對於科學家們希望在活體大腦中進行的大腦連接實驗，意識並不是必需的。加州大學聖達戈分校神經科學家安娜·德沃(Anna Devor)說：“腦電圖(EEG)記錄的大腦活動是一條平坦的線，但很多其他的東西都在不停地運轉。”
德沃對耶魯的研究很熟悉，她認為，對於那些致力於構建大腦圖譜的科學家來說，活體大腦是“非常好的”。她說：“關於死亡的全部問題是一個灰色地帶，但我們需要記住，孤立的大腦與其他器官不一樣，我們需要用給予動物的同等程度的尊重來對待它。”今天，在《自然》雜誌上，17位神經科學家和生物倫理學家（包括塞斯坦）發表了一篇社論，認為人類腦組織實驗可能需要特殊的保護和規則。
他們發現了三種可以引起擔憂的“大腦替代物”，其中包括腦類器官(brain organoids，米粒大小的神經組織)、人類動物嵌合體(植入人類大腦組織的老鼠)以及體外人腦組織(ex vivo，比如手術中被切除的腦塊)。他們還提出了一系列的倫理安全措施，比如給那些擁有人類大腦細胞的動物注射藥物，這樣它們就能保持“類似於昏迷大腦的狀態”。
海曼也在這封信簽了名，他說自己很不情願，因為他認為大多數情況都是誇大或不可能的。他說，一個微小的大腦器官幾乎不可能有感覺或思考任何事情。海曼認為有一種類型的研究可能需要快速行動起來，以制定相關規則，那就是塞斯坦尚未發佈的大腦保護技術。海曼說:“如果人們想讓人類的大腦活下來，這是個更緊迫、更現實的問題。考慮到保存活體豬腦已經成為可能，那麼保存人腦組織應該有相關規則制約。”
用來測試奇異的癌症和老年癡呆症的治療方法，而這些療法用於活人身上太危險。這個被戲稱為“水桶裡的大腦”的裝置，如果在人類身上試驗，很快就會引起嚴重的倫理和法律問題。例如，如果某人的大腦在體外被啟動，那麼這個人是否會在沒有耳朵、眼睛或交流方式的情況下，在最終感覺全部被剝奪的房間裡醒來？有人會保留記憶、身份或法律權利嗎？研究人員可以對這樣的大腦進行道德解剖或處理嗎？
1983年的喜劇電影《The Man with Two Brains》中，有個“罐子裡的大腦”場景。儘管這都是笑話的素材，但作為大腦保存技術，醫學倫理學家們正在認真對待它。此外，由於聯邦安全法規適用於人類，而非“死亡”組織，美國食品和藥物管理局是否會對科學家可以嘗試這樣的“再生”程式表示懷疑。
美國國家衛生研究院一位不願透露身份的顧問說:“即使盒子裡沒有大腦，也會有很多奇怪的問題。我認為很多人將會開始去屠宰場，獲得豬頭，並研究結果。”塞斯坦表示，他關心的是這項技術將如何被公眾和他的同行所接受。他說：“人們很容易為這種技術著迷，我們必須保持警惕。”
相當於昏迷狀態
眾所周知，昏迷的大腦至少可以存活幾十年。腦死亡患者的情況也是如此，他們的家人選擇讓他們依附於維生設備繼續生存。但是以人工方式維持完全脫離身體的大腦存活，以前的探索很少。此前曾有過類似的嘗試，包括1993年的一份涉及齧齒類動物的報告，但塞斯坦團隊是第一個用大型哺乳動物來實現它的，沒有使用低溫技術，並且獲得了如此喜人的結果。
最初，耶魯研究團隊不確定是否存在“體外大腦”（ex vivo brain），即能夠恢復血液迴圈，並能恢復意識。為了回答這個問題，科學家們使用腦電圖(EEG)或放置在大腦表面的電極，檢查了豬腦中的複雜活動跡象。這些設備可以接收到反映大腦活動的腦電波，這表明大腦存在思想和感覺。
塞斯坦表示，他們最初相信已經發現了這樣的信號，這讓他們感到興奮不已，但是後來確定這些信號來自附近設備。不過塞斯坦現在稱，這些器官產生的腦電波與人處於昏迷狀態相當，大腦組織本身“看起來非常棒”，在被解剖後，細胞可以產生看似正常的表面形態。因為如果由於損傷和細胞死亡，缺乏更廣泛的電活動可能會產生不可逆的傷害。在豬被斬首後大約四小時，這些大腦就被連接到BrainEx設備上。
然而，這也可能是由於耶魯大學的研究小組增加了血液替代品來防止腫脹所致，此舉也會嚴重地抑制神經元的活動。塞斯坦解釋說：“你必須明白，在我們的解決方案中使用了許多通道阻滯劑，這可能就是為什麼我們沒有得到任何信號的原因。”塞斯坦表示，可以想像，大腦可以無限存活，並且可以嘗試恢復知覺。但他們已經選擇不去嘗試，因為“這是一個未知的領域。”
塞斯坦說：“動物的大腦並沒有意識到任何事情，我對此非常有信心。儘管我對未來這項技術如何被其他人使用表示擔憂。假設，有人接受了這項技術，使它變得更好，並恢復了某人的大腦活動。這是在恢復人類意識。如果那個人有記憶，我可能會徹底崩潰。”
大腦實驗
對於科學家們希望在活體大腦中進行的大腦連接實驗，意識並不是必需的。加州大學聖達戈分校神經科學家安娜·德沃(Anna Devor)說：“腦電圖(EEG)記錄的大腦活動是一條平坦的線，但很多其他的東西都在不停地運轉。”
德沃對耶魯的研究很熟悉，她認為，對於那些致力於構建大腦圖譜的科學家來說，活體大腦是“非常好的”。她說：“關於死亡的全部問題是一個灰色地帶，但我們需要記住，孤立的大腦與其他器官不一樣，我們需要用給予動物的同等程度的尊重來對待它。”今天，在《自然》雜誌上，17位神經科學家和生物倫理學家（包括塞斯坦）發表了一篇社論，認為人類腦組織實驗可能需要特殊的保護和規則。
他們發現了三種可以引起擔憂的“大腦替代物”，其中包括腦類器官(brain organoids，米粒大小的神經組織)、人類動物嵌合體(植入人類大腦組織的老鼠)以及體外人腦組織(ex vivo，比如手術中被切除的腦塊)。他們還提出了一系列的倫理安全措施，比如給那些擁有人類大腦細胞的動物注射藥物，這樣它們就能保持“類似於昏迷大腦的狀態”。
海曼也在這封信簽了名，他說自己很不情願，因為他認為大多數情況都是誇大或不可能的。他說，一個微小的大腦器官幾乎不可能有感覺或思考任何事情。海曼認為有一種類型的研究可能需要快速行動起來，以制定相關規則，那就是塞斯坦尚未發佈的大腦保護技術。海曼說:“如果人們想讓人類的大腦活下來，這是個更緊迫、更現實的問題。考慮到保存活體豬腦已經成為可能，那麼保存人腦組織應該有相關規則制約。”