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“復活豬腦”“重新定義死亡”?《自然》答疑

來源:不詳       更新時間:2019/5/4 13:27:43
 
 

原文作者:Sara Reardon

從是否具有意識到人體冷凍的影響,關于最近熱議的“豬腦復活研究” ,《自然》期刊新聞團隊對讀者提出的部分問題進行了回答和解釋。

耶魯大學的科研人員在豬死亡4小時后成功在體外“復活”了它們的大腦,盡管他們尚未實現意識的恢復,但生物倫理學家認為該研究在倫理方面具有深遠影響。

在能夠將氧氣和營養物質注入器官的特殊系統支持下,豬大腦在豬死亡幾個小時后恢復了基本的細胞功能。

圖片來源: Michael Staudt / VISUM / eyevine

這是一項什么樣的研究,對未來會有怎樣的影響?《自然》期刊的新聞團隊就讀者提出的部分問題進行了回答和解釋。

這項研究是否意味著我們離永生更近了一步?—— Wesley Mendes

這么說為時尚早。耶魯大學研究人員開發的BrainEx系統能夠為細胞提供氧氣和營養物質,從而恢復部分細胞功能,譬如分解糖類產生能量、合成蛋白質等。這些功能目前能夠維持的最長時間是36小時。但BrainEx系統無法延緩衰老及疾病進展,且研究人員尚不清楚BrainEx系統最長能夠維持器官存活多久。

耶魯大學研究團隊尚未在人類身上嘗試過該項技術,首要原因是BrainEx系統只有在將大腦從頭骨中移出后方能使用。但未來或有一天,改良后的BrainEx系統將能夠“復活”那些因為意外事故、心臟病或卒中發生腦死亡的病人。

這項研究對大腦移植有何意義?—— 匿名

就目前的科技水平而言,將大腦從一個機體移植到另一個機體仍然只存在于科幻小說中。

耶魯大學的科研人員僅僅恢復了腦細胞的部分功能。而將大腦移植到活體內遠比這個復雜。對科學家來說,最大的挑戰之一就是如何將腦干與活體中切斷的脊髓重新連接起來。只有重建這種連接,大腦才能沿著脊柱發送電信號,控制各項身體功能和運動,并對來自身體其他部位的感覺刺激做出反應。

離體大腦是否具有意識?它能夠認識或感知事物嗎?— Albert J.

對此我們并不清楚。在這項研究中,研究人員特意通過化學物質阻斷神經元放電避免豬腦恢復意識。該團隊并未觀察到任何能夠表明豬腦具有意識的大腦活動。

但是,離體大腦恢復意識也并非天方夜譚。在這項豬腦研究中,研究人員切除了部分腦組織,并對這部分大腦施加了電刺激。他們發現這部分大腦中的神經元在外界刺激下仍能放電。去年,加州大學圣迭戈分校的研究人員報告稱,培養皿中的“迷你大腦”首次自發地產生了與人類相似的腦電波。這些腦類器官——實驗室中培養的三維腦組織團塊——的放電模式與早產兒的大腦相似。

明確離體大腦是否能夠感知周圍環境中的事物需要將其與感覺器官,譬如眼睛或皮膚相連接。但感覺剝奪試驗以及關于夢的研究表明,即使沒有外部刺激,大腦仍能產生意識。

類似的研究是否會改變我們對意識的定義?—— Ego Sum

豬腦研究中用到的BrainEx系統等技術為在實驗室中模擬意識和大腦活動提供了一種新方法——科學家甚至能夠在離體動物器官而非人類身上測試一些治療神經系統疾病的藥物。

豬腦實驗是在美國開展的,美國目前對離體動物器官實驗沒有任何限制。但研究人員認為在離體器官上進行的任何可能恢復大腦活動的實驗都應經過倫理審查后方可進行。

恢復了部分大腦活動的豬腦是否就類似于植物人的狀態?—— 匿名

并非如此。盡管通常情況下我們認為植物人不具有意識,但他們大腦中的神經元仍在不斷放電,并能夠調控睡眠-覺醒周期、心肺功能及其他生理過程。而最新這項研究中的豬腦細胞雖然恢復了部分代謝功能,譬如那些產生能量、排除廢物的過程,但除非研究人員單獨施加刺激,否則這些神經元并不會放電。

可能具有意識的離體大腦是否具有人權?無意識的離體大腦是否能夠被稱為人?——— T. Beyer

目前有關使某一器官具有意識的法律仍是空白,倫理學家已開始認真探討這一問題。

盡管如此,豬腦實驗并不是第一個引發類似討論的實驗——哪些實體具有意識?“它們”應當享受怎樣的權利?倫理學家已經在爭論人工智能機器是否應享有特定權利,黑猩猩、海豚等動物所擁有的智慧是否意味著它們應享有更多權利。

這一研究對實現人體冷凍有何影響?——David Quintero

我們并不知道豬腦研究是否會對人體冷凍產生影響以及產生怎樣的影響。所謂“人體冷凍”,是指死后將身體或大腦冷凍,待技術進步后將其復活。在本研究中,研究人員在豬死后4小時向離體大腦中注入BrainEx溶液,恢復了部分細胞功能。目前尚無研究證明BrainEx系統是否適用于經過冷凍的大腦。

原文以Disembodied pig brains revived: Your questions answered為標題發布在2019年4月22日《自然》NEWS EXPLAINER 上。

Nature| doi:10.1038/d41586-019-01289-1

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