Исследования на свиньях показывают, что некоторые функции мозга могут быть восстановлены после смерти
Команда исследователей восстановила некоторые функции мозга у свиней, умерших 4 часа назад. Полученные данные бросают вызов существовавшим ранее представлениям о посмертной функциональности мозга и открывают новые возможности для изучения человеческого мозга.
Ненад Сестан, профессор нейробиологии, сравнительной медицины, генетики и психиатрии в Йельской школе медицины в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, и его команда восстановили кровообращение и клеточную активность в головном мозге свиней после смерти.
Однако, предупреждают исследователи, они не восстановили электрическую активность мозга и не обнаружили никаких свидетельств осознания или восприятия.
Полученные данные противоречат предыдущему мнению о том, что некоторые функции мозга безвозвратно утрачиваются после смерти. Кроме того, результаты этого исследования могут предложить ученым способ изучения мозга в его неповрежденной форме.
Проф. Сестан и его коллеги подробно описывают свой эксперимент в журнале. Природа.
Восстановление «клеточно активного мозга»
Мозг млекопитающих, как объясняют исследователи, очень чувствителен к кислородному голоданию, что приводит к гибели нейронов и повреждению мозга. Преобладающее научное понимание заключается в том, что цепная реакция клеточного повреждения, которую запускает прекращение подачи кислорода и крови, является необратимой.
Но профессор Сестан и его коллеги подвергли сомнению идею о том, что такой ущерб непоправим. Они сделали это после того, как заметили признаки жизнеспособности клеток в образцах тканей, которые они обычно анализировали в своей лаборатории. Они увидели эти признаки через несколько часов после отмирания тканей.
Профессор Сестан и его команда разработали систему под названием BrainБывший, который имитирует кровоток при нормальной температуре тела, чтобы проверить свою гипотезу.
В текущем исследовании ученые приобрели 32 свиньи с мясокомбината и поместили их в BrainБывший Через 4 часа после гибели свиней.
Через 6 часов переливания крови на мозгБывший, исследователи обнаружили снижение гибели клеток и восстановление некоторой синаптической активности между нейронами. Они сохранили целостность нейронов, и ученые обнаружили признаки того, что нейрональные, глиальные и сосудистые клетки функционируют.
«Неповрежденный мозг крупного млекопитающего сохраняет ранее недооцененную способность восстанавливать кровообращение и определенные молекулярные и клеточные активности через несколько часов после остановки кровообращения», - сообщает профессор Сестан.
Однако исследователи подчеркивают, что они не обнаружили никаких доказательств нормальной электрической активности, которая указывала бы на полноценное функционирование мозга.
«Мы никогда не наблюдали организованную электрическую активность, связанную с восприятием, осознанием или сознанием», - сообщает соавтор книги Звонимир Врселя.
«С клинической точки зрения это не живой мозг, а клеточно активный мозг».
Звонимир Врселя
Клиническое значение и этические проблемы
Исследователи объясняют важность своих выводов. Они говорят, что изучение неповрежденного мозга млекопитающих было проблемой, которая до сих пор казалась непреодолимой.
Эта проблема не позволяет исследователям изучать причины определенных заболеваний мозга, а также связи между нейронами.
«Раньше мы могли изучать клетки большого мозга млекопитающих только в статических или в основном двумерных условиях, используя небольшие образцы тканей за пределами их естественной среды», - объясняет соавтор исследования Стефано Г. Даниэле.
«Впервые мы можем исследовать большой мозг в трех измерениях, что увеличивает нашу способность изучать сложные клеточные взаимодействия и связи».
Стефано Г. Даниэле
Кроме того, мозгБывший Система может однажды позволить врачам уменьшить повреждение мозга и восстановить функцию мозга после инсульта.
В связанной редакционной статье некоторые исследователи выразили этические опасения по поводу исследования. Нита Фарахани и ее коллеги, например, отмечают, что возможности, которые открывает исследование, подчеркивают «потенциальные ограничения в действующих правилах для животных, используемых в исследованиях».
Исследование «ставит под сомнение давние предположения о том, что делает животное - или человека - живым», - продолжают Фарахани и его коллеги.
«Восстановление сознания никогда не было целью этого исследования», - говорит соавтор исследования Стивен Лэтэм, директор Междисциплинарного центра биоэтики в Йельском университете.
«Исследователи были готовы вмешаться с использованием анестетиков и понижения температуры, чтобы остановить организованную глобальную электрическую активность, если она возникнет. Все заранее согласились с тем, что эксперименты, связанные с возрождением глобальной деятельности, не могут продолжаться без четких этических стандартов и институциональных механизмов надзора ».
