Radikālā eksperimentā, kura laikā daži eksperti apšauba, ko nozīmē būt dzīvam, zinātnieki ir atjaunojuši smadzeņu asinsriti un dažas šūnu aktivitātes cūku smadzenēs stundas pēc tam, kad dzīvnieki nokauti kautuvē.
Rezultāti, kaut arī veikti ar cūkām, nevis cilvēkiem, apšauba ilgstoši uzskatīto uzskatu, ka pēc nāves smadzeņu šūnas tiek pēkšņi un neatgriezeniski bojātas.
Tā vietā atklājumi, kas šodien (17. aprīlī) publicēti žurnālā Nature, liecina, ka liela zīdītāja smadzenes "saglabā iepriekš nepietiekami novērtētas spējas atjaunot" cirkulāciju un noteiktas šūnu aktivitātes stundas pēc nāves, sacīja pētījuma vecākā autore Nenāde Sestana, Neirozinātnes, salīdzinošās medicīnas, ģenētikas un psihiatrijas profesors Jēlas Medicīnas skolā Ņūheivenā.
"Šīs atziņas galvenā ietekme ir tāda, ka… smadzeņu šūnu nāve notiek ilgākā laika posmā, par kuru mēs iepriekš domājām," vakar preses konferencē sacīja Sestāns. Tā vietā, lai notiktu sekunžu vai minūšu laikā pēc nāves, "mēs parādām, ka… pakāpenisks, pakāpenisks process" un ka dažos gadījumos šūnu nāves procesus var atlikt vai pat mainīt, sacīja Sestāns.
Tomēr pētnieki uzsvēra, ka viņi cūku smadzenēs neievēro nekādas aktivitātes, kas būtu vajadzīgas normālai smadzeņu darbībai, vai tādas lietas kā apziņa vai apziņa. "Šīs nav dzīvas smadzenes," sacīja Sestāns. "Bet tas ir šūnā aktīvas smadzenes."
Šis darbs varētu zinātniekiem piedāvāt jaunus smadzeņu izpētes veidus, ļaujot viņiem pārbaudīt funkcijas visās neskartajās smadzenēs tādā veidā, kāds iepriekš nebija iespējams. Tas savukārt varētu palīdzēt zinātniekiem labāk izprast smadzeņu slimības vai smadzeņu traumu sekas, sacīja pētnieki.
Lai gan pašreizējais pētījums tika veikts ar cūkām, nevis cilvēkiem, cūku smadzenes ir lielākas un cilvēkiem līdzīgākas nekā grauzēju smadzenes.
"BrainEx"
Pētījumā pētnieki izstrādāja jaunu sistēmu neskartu, postmortem smadzeņu izpētei, sauktu par BrainEx. Tas ir sūkņu tīkls, kas normālas ķermeņa temperatūras apstākļos smadzeņu artērijās ievada sintētisku šķīdumu - asiņu aizstājēju.
Izmantojot BrainEx, pētnieki pētīja 32 postmortem cūku smadzenes, kas iegūtas no cūkgaļas pārstrādes rūpnīcas (kuras citādi būtu jāizmet). Smadzenes tika ievietotas BrainEx sistēmā 4 stundas pēc cūku nāves, un tām 6 stundas tika atļauts "pārpūst" ar sintētisko asiņu aizstājēju.
Šajā laikā BrainEx sistēma ne tikai saglabāja smadzeņu šūnu struktūru un samazināja šūnu nāvi, bet arī atjaunoja dažas šūnu aktivitātes. Piemēram, dažas šūnas bija metaboliski aktīvas, tas nozīmē, ka tās izmantoja glikozi un skābekli un ražoja oglekļa dioksīdu. Citas šūnas reaģēja ar iekaisuma reakciju, kad tās stimulēja ar noteiktām molekulām.
Turpretī "kontroles" smadzenes, kuras netika apstrādātas ar BrainEx, ātri sadalījās.
"Mēs varam redzēt dramatiskas atšķirības starp smadzenēm, kuras mēs apstrādājam ar savu tehnoloģiju", un kontroles smadzenēm, sacīja Sestāns.
Ētiskas problēmas
Dr Neel Singhal, Sanfrancisko Kalifornijas universitātes neiroloģijas profesora asistents, kurš nebija iesaistīts pētījumā, sacīja, ka darbs ir "domu provocējošs" dažu izvirzīto ētikas problēmu dēļ. Piemēram, kaut arī zinātnieki ir tālu no tā, lai spētu atjaunot smadzeņu funkcijas cilvēkiem ar smagiem smadzeņu ievainojumiem, ja ir iespējama smadzeņu aktivitātes atjaunošana, "tad mums būtu jāmaina sava smadzeņu nāves definīcija," Singhal stāstīja Live Science .
Pētnieki neredzēja nekādas samaņas pazīmes, un tas nebija arī pētījuma mērķis. Faktiski sintētiskajā asins šķīdumā bija iekļautas vairākas ķīmiskas vielas, kas bloķē neironu darbību - tāda veida aktivitātes, kas būtu nepieciešama apziņai.
Turklāt, ja būtu parādījies jebkāda veida apzinātai organizētai elektriskai darbībai - pētniekiem bija gatavs rīkoties, lai apturētu šo darbību, izmantojot anestēziju un pazeminot smadzeņu temperatūru, sacīja pētījuma līdzautors Stīvens Lathems, Jēlas direktors. Starpnozaru bioētikas centrs. Citiem vārdiem sakot, eksperimenta pārtraukšana, ja tas notika.
Komentārā, kas publicēts līdztekus pētījumam, Nīta Farahanija, Djūka universitātes tiesību un filozofijas profesore, un kolēģi aicināja izstrādāt vairāk vadlīniju saistībā ar pētījuma izvirzītajiem ētiskajiem jautājumiem, kas, viņuprāt, "liek apšaubīt ilglaicīgus pieņēmumus par to, kas padara dzīvnieks - vai cilvēks - dzīvs. "
Pie šādiem jautājumiem pieder tas, kā noteikt apziņu, ar ko sākt, un cik ilgi jāļauj darboties tādām sistēmām kā BrainEx.
Nākotnes darbs
Tā kā pētījums ilga tikai 6 stundas, ir nepieciešami vairāk pētījumu, lai zināt, vai BrainEx spēj saglabāt smadzenes ilgāk nekā šajā laikā.
Turklāt paliek daudz jautājumu par to, cik šis modelis ir līdzīgs smadzeņu videi. Sistēma neizmanto īstas asinis, un smadzenes netiek peldētas šķidrumā, jo tās atrodas galvaskausa iekšpusē, sacīja Singhal.
Bet, ja sistēmu var izmantot turpmākos smadzeņu pētījumos, tas "varētu radīt pilnīgi jaunu veidu, kā pētīt smadzeņu pēcnāves smadzenes", Andrea Bekela-Mitčenere, Nacionālās veselības institūta BRAIN Initiative, kas līdzfinansēja Nacionālās veselības institūta BRAIN iniciatīvas komandu, vadība. pētījumu, teikts paziņojumā. "Jaunā tehnoloģija paver iespējas pārbaudīt sarežģītus šūnu un ķēžu savienojumus un funkcijas, kas tiek zaudētas, paraugus saglabājot citādā veidā," sacīja Bekels-Mitčners. Darbs varētu arī stimulēt pētījumus par veidiem, kā veicināt smadzeņu atveseļošanos pēc smadzeņu asins plūsmas zuduma, piemēram, sirdslēkmes laikā.
Tomēr pētījums nebija tuvu tam, lai pēc nāves spētu atdzīvināt smadzenes, cūku vai cilvēku. "Būtībā, kad smadzenes zaudē cirkulāciju, tas ir kā ļoti sarežģīta ēka, kas tikko sabrūk miljonā gabalā," sacīja Singhal. Jaunais darbs liek domāt, ka šī metode "var atjaunot daļu no pamatiem", bet viņš joprojām teica, ka smadzeņu katedrāle, kas jāuzbūvē virs šī pamata, sacīja viņš.
