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【翻生?】死豬部份腦細胞活動恢復 10 小時 引發深入倫理討論

2019/4/19 — 17:05

十小時後豬腦細胞對比圖:圖左為對照組豬腦細胞,圖右則是連接 BrainEx 的豬腦細胞/Sestan et al (2019).

十小時後豬腦細胞對比圖:圖左為對照組豬腦細胞,圖右則是連接 BrainEx 的豬腦細胞/Sestan et al (2019).

任何生物死後都不能復生,腦細胞也一樣如是。不過,最新刊於《自然》的發現,或可推翻這個醫學假設。

耶魯大學神經科學教授 Nenad Sestan 領導的團隊從屠宰場上取得已死去四小時的 32 個豬腦,並將豬腦連接到一個名為 BrainEx 的人工循環系統上。 BrainEx 系統功能類似人工心臟,會不斷經豬腦動脈輸入氧氣和養份。

與此同時, BrainEx 會不斷輸入化學物,以阻止腦部組織出現氧化現象,防止細胞凋亡 (apoptosis) 。此外,研究人員亦在循環系統中,加入另一種神經活動阻滯劑,以抑制神經元出現興奮毒性 (excitotoxicity),減低細胞死亡風險。這種阻滯劑也可阻止腦部神經元恢復神經活動,確保豬腦不會重新出現意識 (consciousness) 。研究人員亦會利腦掃瞄觀察腦部活動,一旦出現大量神經活動就會即時停止實驗,更有麻醉劑隨時抑制任何腦部神經活動。

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可幸,豬腦連接 BrainEx 後 6 小時、即豬隻死去 10 小時後,研究人員未有能觀察腦部出現任何意識,只有氧氣消耗和二氧化碳排出這些基本生命跡象。換言之,豬腦在某程度上重獲新生。在顯微鏡觀察下,連接到 BrainEx 的腦部細胞外貌與一般有生命細胞沒出現太大差異;相反,對照組的腦細胞則開始有破壞跡象。

單是細胞活動重現已以十分重要的發現。因為過往研究一般認為細胞會在短短數分鐘內死亡,但今次發現則顯示細胞死亡是一個漸進過程,細胞部份功能更可以推遲、保存,甚至回復。更令團隊詫異的是,從實驗豬腦中取出腦細胞樣本,將神經抑制劑沖走後,腦神經元竟重新溝通,回復在生時神經活動能力。 Sestan 強調,由此至終,團隊未有從腦掃瞄中觀察到任何意識現象,相信腦部已在臨床上死亡。

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今次研究帶來的最大影響,並非其臨床用途,而是倫理道德議題的討論。史丹福大學生物倫理學家 Hank Greely 有份審閱該發現,他在《自然》撰文評論時,表明對研究發現感到驚訝,但認同團隊說法指豬腦並無回復意識,但他擔心豬腦部份結構仍可感知痛楚,將迫使科學家重新思考死亡的定義,以及了解未來研究死去動物有限度重生所帶來的道德爭議。另一由生物倫理學家 Stuart Youngner 及 Insoo Hyun 發表的評論文章亦指出,今次實驗反映細胞仍有可能在宿主死去後繼續生存,為器官移植帶來另一道德問題。

有份參與 Sestan 研究的生物倫理學家 Stephen Latham 再三強調,在未有明確倫理規條定立之前,他們都沒有打算以此方法復元任何動物的意識。報告指出,今次發現將提供研究腦神經的新工具,以進一步了解哺乳類動物的腦部謎團。 

來源:
Vox, Scientists: We kept pig brains alive 10 hours after death. Bioethicists: “Holy shit.”, 17 April 2019 
Yale News, Scientists restore some functions in a pig’s brain hours after death, 17 April 2019

報告:
Vrselja, Z., Daniele, S.G., Silbereis, J., Talpo, F., Morozov, Y.M. & et al. (2019). Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem. Nature, 568. DOI: 10.1038/s41586-019-1099-1

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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