Radikaliame eksperimente, kurio metu kai kurie ekspertai abejoja, ką reiškia būti „gyvam“, mokslininkai atkūrė smegenų kraujotaką ir tam tikrą ląstelių aktyvumą kiaulių smegenyse kelias valandas po to, kai gyvūnai mirė skerdykloje.
Rezultatai, nors ir atlikti su kiaulėmis, o ne su žmonėmis, paneigia seniai laikomą požiūrį, kad po mirties smegenų ląstelės patiria staigią ir negrįžtamą žalą.
Rezultatai, paskelbti šiandien (balandžio 17 d.) Žurnale „Nature“, rodo, kad stambaus žinduolio smegenys „išlaiko anksčiau neįvertintą pajėgumą atkurti kraujotaką ir tam tikrą ląstelių veiklą valandomis po mirties“, - sakė tyrimo vyresnysis autorius Nenad Sestan, Jeilio medicinos mokyklos Naujojo Haveno neuromokslų, lyginamosios medicinos, genetikos ir psichiatrijos profesorius.
„Pagrindinis šio atradimo padarinys yra tas, kad… ląstelių mirtis smegenyse įvyksta per ilgesnį laiko tarpą, apie kurį mes anksčiau galvojome“, - vakar Šeštanas sakė per spaudos konferenciją. Sestanas teigė, kad užuot tai padarę per kelias sekundes ar minutes po mirties, „mes parodome, kad… laipsniškas, laipsniškas procesas“ ir kad kai kuriais atvejais ląstelių mirties procesus galima atidėti ar net pakeisti.
Vis dėlto tyrėjai pabrėžė, kad kiaulių smegenyse jie nepastebi jokios rūšies veiklos, kuri būtų reikalinga normaliai smegenų funkcijai ar tokiems dalykams kaip sąmoningumas ar sąmonė. „Tai nėra gyvos smegenys“, - teigė Sestanas. "Bet tai yra ląstelėje aktyvios smegenys".
Šis darbas galėtų suteikti mokslininkams naujų smegenų tyrimo būdų, leidžiančių jiems ištirti visų nepažeistų smegenų funkcijas taip, kaip anksčiau nebuvo įmanoma. Tai savo ruožtu galėtų padėti mokslininkams geriau suprasti smegenų ligas ar jų sužeidimo padarinius, teigė tyrėjai.
Nors dabartinis tyrimas buvo atliekamas su kiaulėmis, o ne su žmonėmis, kiaulių smegenys yra didesnės ir panašesnės į žmogų, palyginti su graužikų smegenimis.
„BrainEx“
Tyrimo metu tyrėjai sukūrė naują nepažeistų, postmorteminių smegenų tyrimo sistemą, pramintą BrainEx. Tai siurblių, kurie į smegenų arterijas normalioje kūno temperatūroje įpila sintetinį tirpalą - kraujo pakaitalą, tinklas.
Naudodamiesi „BrainEx“, tyrėjai ištyrė 32 kiaulių smegenis po skerdimo, gautus iš kiaulienos perdirbimo įmonės (kurios kitu atveju būtų išmestos). Smegenys buvo įdėtos į „BrainEx“ sistemą praėjus 4 valandoms po kiaulių mirties, ir joms 6 valandas buvo leista „perfuzuoti“ su sintetiniu kraujo pakaitalu.
Per tą laiką „BrainEx“ sistema ne tik išsaugojo smegenų ląstelių struktūrą ir sumažino ląstelių žūtį, bet ir atstatė tam tikrą ląstelių aktyvumą. Pavyzdžiui, kai kurios ląstelės buvo metaboliškai aktyvios, ty jos vartojo gliukozę ir deguonį bei gamino anglies dioksidą. Kitos ląstelės reagavo į uždegiminį atsaką, kai buvo stimuliuojamos tam tikromis molekulėmis.
Priešingai, „kontrolinės“ smegenys, kurios nebuvo gydomos „BrainEx“, greitai suyra.
„Mes galime pastebėti ryškių skirtumų tarp smegenų, kurias mes apdorojame savo technologijomis“ ir kontrolinių smegenų, - sakė Sestanas.
Etiniai rūpesčiai
Su tyrimu nedalyvavęs Kalifornijos universiteto San Fransiske neurologijos profesorius dr. Neelis Singhalas teigė, kad darbas buvo „minčių provokuojantis“ dėl kai kurių iškeltų etikos klausimų. Pvz., Nors mokslininkams dar toli nuo sugebėjimo atkurti sunkių smegenų traumų turinčių žmonių smegenų funkcijas, jei įmanoma atkurti smegenų veiklą, „tada mes turėtume pakeisti savo smegenų mirties apibrėžimą“, - „Singhal“ pasakojo „Live Science“. .
Tyrėjai nematė jokių sąmonės požymių, ir tai nebuvo tyrimo tikslas. Tiesą sakant, į sintetinį kraujo tirpalą buvo įtrauktos kelios cheminės medžiagos, blokuojančios nervų veiklą, tokios veiklos, kuri būtų reikalinga sąmonei.
Be to, jei atsirado kokia nors organizuota elektrinė veikla - tokia, kokia reikalinga sąmonei - tyrėjai buvo pasirengę imtis veiksmų, kad sustabdytų tą veiklą, naudodami anesteziją ir nuleisdami smegenų temperatūrą, sakė tyrimo bendraautorius Stephenas Lathamas, bendrovės „Yale“ direktorius. Tarpdisciplininis bioetikos centras. Kitaip tariant, eksperimento nutraukimas, jei tai atsitiko.
Kartu su tyrimu paskelbtame komentare Nita Farahany, Djūko universiteto teisės ir filosofijos profesorė, su kolegomis paragino pateikti daugiau gairių, susijusių su tyrime iškeltomis etinėmis problemomis, kurios, jų teigimu, „verčia abejoti seniai padarytomis prielaidomis apie tai, kas daro gyvūnas - arba žmogus - gyvas “.
Tokie klausimai apima tai, kaip nustatyti sąmonę, nuo kurios pradžios, ir kiek laiko turėtų būti leidžiama veikti tokioms sistemoms kaip „BrainEx“.
Būsimas darbas
Kadangi tyrimas truko tik 6 valandas, reikia daugiau tyrimų, norint sužinoti, ar „BrainEx“ gali išsaugoti smegenis ilgiau nei šį laiką.
Be to, liko daug klausimų apie tai, koks šis modelis yra smegenų aplinkoje. Sistema nenaudoja tikro kraujo, o smegenys nėra maudomos skysčiuose, nes yra kaukolės viduje, sakė Singhal.
Bet jei sistemą bus galima panaudoti būsimuose smegenų tyrimuose, tai „gali paskatinti visiškai naują postmortemo smegenų tyrimo būdą“, Andrea Beckel-Mitchener, vadovaujanti komandai Nacionaliniame sveikatos institute „BRAIN Initiative“, kuri bendrai finansavo tyrimų, sakoma pranešime. „Naujoji technologija atveria galimybes ištirti sudėtingas ląstelių ir grandinių jungtis bei funkcijas, kurios prarandamos, kai pavyzdžiai išsaugomi kitais būdais“, - teigė Beckel-Mitchener. Šis darbas taip pat galėtų paskatinti smegenų atsigavimo skatinimo būdus praradus smegenų kraujotaką, pavyzdžiui, širdies smūgio metu.
Vis dėlto tyrimas nebuvo artimas tam, kad po mirties būtų įmanoma atgaivinti smegenis, kiaulę ar žmogų. „Iš esmės, kai smegenys praranda kraujotaką, tai tarsi labai sudėtingas pastatas tiesiog subyrėjo į milijoną vienetų“, - teigė Singhalas. Naujasis darbas rodo, kad šis metodas „gali atstatyti kai kuriuos pamatus“, tačiau jis vis tiek turi įrengti smegenų katedrą, kuri bus pastatyta ant to pamato.
