人死之後，還有機會「復活」嗎？

　　Credit: Chaiwat Subprasom/Reuters

　　為了推翻腦死亡是無法逆轉的這一觀點，研究人員從一頭已經屠宰死亡了四小時的豬的頭部取出了完整的豬腦，並恢復了腦循環功能。盡管該實驗目前的結果並不能肯定已死亡的豬腦恢復了意識，但是他們引出了許多關於死亡的倫理問題——從根本上講的話是關於死亡本身的性質。目前關於復活人類和移植器官的協議遵從法律和醫學對於死亡的定義。

　　有關豬腦實驗的詳細資訊發表於4月17日的「自然」雜誌上。康涅狄格州紐黑文市耶魯大學的研究人員將大腦與體外灌註系統連接起來，通過頸動脈供給豬腦一種以血紅蛋白為主的無細胞灌註液。該技術恢復了大腦的一些關鍵功能，例如細胞產生能量和清除廢物的能力，並有助於維持大腦的內部結構。

　　「在人類歷史的大部分時間裡，死亡的定義非常簡單，」華盛頓州西雅圖艾倫腦科學研究所的總裁兼首席科學家Christof Koch說。 「現在，我們必須質疑什麼是不可逆轉的。」

　　在大多數國家，法律定義一個人死亡是當這個人的大腦活動停止或心臟和肺部停止工作時。大腦需要大量的血液，氧氣和能量，如果沒有這些重要的支撐系統，甚至幾分鐘就會被認為會造成不可逆轉的傷害。

　　自二十世紀初以來，科學家們就已經進行過一些類似的實驗，通過冷卻大腦並持續供血或血液替代品，從心臟停止的那一刻開始，讓動物的大腦保持活力。但是之後器官功能的表現還不清楚。其他研究表明，從死後很久的大腦中取出的細胞仍然可以進行正常活動，例如制造蛋白質。這使得耶魯大學的神經科學家Nenad Sestan想知道：死後數小時可以復活整個大腦嗎？

　　Sestan決定找出答案——在他實驗室附近的一家屠宰場使用已經被殺死的32頭豬的腦袋。他的團隊將每個大腦從頭骨上移開，然後將其放入一個特殊的腔室，然後用導管安裝器官。死後四小時，研究人員開始向大腦的靜脈和動脈輸送溫熱的防腐劑溶液。

　　該系統被研究人員稱為BrainEx，通過向腦細胞輸送營養和氧氣來模擬血液流動。該團隊使用的防腐劑溶液還含有阻止神經元放電的化學物質，以保護它們免受損害，並防止腦電活動重新開始。盡管如此，科學家還是在整個實驗過程中監測了腦電活動，一旦他們發現器官可能恢復意識的跡象，他們就準備使用麻醉劑。

　　時間實驗

　　研究人員測試了大腦在六小時內的反應。他們發現神經元和其他腦細胞重新啟動了正常的代謝功能，例如消耗糖和產生二氧化碳，並且大腦的免疫系統似乎正在發揮作用。單個細胞和大腦切片的結構得以保留——而對照大腦中未接受營養和富氧溶液的細胞則坍塌了。當科學家們對處理過的大腦的組織樣本施加電力時，他們發現個別神經元仍然可以攜帶信號。

　　但該團隊並未在整個大腦中觀測到龐雜的大腦活動甚至是意識的腦電波。研究人員表示，重新開始大腦活動可能需要電擊，或者長時間保持大腦中的溶液，以使細胞能夠從被剝奪氧氣的任何損傷中恢復過來。

　　Sestan的團隊已經使用該技術使豬腦保持腦循環長達36小時，但他沒有立即嘗試恢復大腦的電活動。相反，他的首要任務是找出他的團隊能夠維持大腦在體外的代謝和生理功能多長時間。 「可想而知，我們只是在嘗試阻止一些不可避免的事情，而不是去逆轉，」塞斯坦說。 「我們只是飛了幾百米，但我們真的可以飛嗎？」

　　他補充說，BrainEx系統還遠未準備好用於人類，尤其是從頭骨中完好無損的取出大腦是一件非常困難的事情。

　　問題倍增

　　然而，該技術的發展對動物和人的福利具有廣泛的倫理意義。耶魯大學的生物倫理學家斯蒂芬萊瑟姆說：「現在還沒有一個真正的監督機制來考慮創造一個有意識的非生命體的道德後果。」他目前在塞斯坦的團隊中工作。他說，在某些情況下這樣做可能在道德上是合理的——例如，如果它能讓科學家在器官而不是人身上測試藥物對治療退行性腦部疾病的效果。

　　考慮到器官在體外和人體的環境不同，測量人體外大腦中的意識可能會非常困難。「我們可以想像大腦能夠具備意識能力，」密歇根大學安娜堡分校的神經科學家George Mashour說，他研究了近乎死亡的經歷。 「但是，在沒有器官和外周刺激的情況下，思考‘這是一種什麼樣的意識’是非常有趣的。」

　　最新的研究也提出了關於腦損傷和死亡是否是永久性的問題。紐約曼哈塞特的范斯坦醫學研究所的急診醫學專家Lance Becker說，許多醫生認為即使沒有氧氣的幾分鐘也會造成不可逆轉的傷害。但豬的實驗表明，即使沒有外界支持，大腦可能比以前想像的保持更長時間的活力。Becker說：「這篇論文打破了我們以往的認知。」 「我們可能已經大大低估了大腦恢復的能力。」

　　這可能對器官捐贈產生實際和道德的影響。在一些歐洲國家，在一些病人心臟病發作已經無法搶救後，緊急救援人員有時會使用一種系統來保留移植器官，通過身體泵送含氧血液——而不是大腦。俄亥俄州克利夫蘭凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）的生物倫理學家斯圖爾特·楊納（Stuart Youngner）表示，如果像BrainEx這樣的技術可以廣泛使用，那麼延長復蘇窗口的能力可能會縮小合格器官捐獻者的數量。

　　他補充說：「潛在的捐助者——甚至可能不是捐贈者——和等待器官的人之間存在潛在的沖突。」

　　還有很長的路要走

　　與此同時，科學家和政府只能面對創造一個沒有身體但是有意識的大腦的可能性相幹的法律和道德窘境。 「這真的是一個無人區，」科赫說。 「法律可能必須不斷發展才能跟上。」

　　科赫希望在任何研究人員試圖在無實體大腦中引起意識之前進行更廣泛的倫理討論。 「這是一個重大的步驟，」他說。 「一旦我們這樣做，就不可能逆轉它。」

　　參考文獻

• Vrselja, Z. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-019-1099-1 (2019).
• White, R. J., Albin, M. S. & Verdura, J. Science 141, 1060–1061 (1963).
• Verwer, R. W. H. et al. FASEB J. 16, 54–60 (2002).

　　作者/Sara Reardon

譯者/Lancelot

原文/www.nature.com/articles/d41586-019-01216-4

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