Pētnieki uztur cūku smadzenes dzīvas ārpus ķermeņa

Hanna Barčika

Veicot darbību, kas varētu mainīt nāves definīciju, pētnieki ir atjaunojuši cirkulāciju nocirstu cūku smadzenēs un uzturējuši reanimētos orgānus dzīvus pat 36 stundas.

Šis varoņdarbs piedāvā zinātniekiem jaunu veidu, kā satriecoši detalizēti pētīt neskartas smadzenes laboratorijā. Bet tas arī atklāj jaunu dīvainu iespēju dzīves pagarināšanā, ja cilvēka smadzenes kādreiz tiktu uzturētas dzīvības atbalstam ārpus ķermeņa.

Darbs tika aprakstīts 28. martā sanāksmē, kas notika Nacionālajos veselības institūtos, lai izpētītu ētikas problēmas, kas rodas, ASV neiroloģijas centriem pētot smadzeņu zinātnes robežas.

Pasākuma laikā Jēlas universitātes neirozinātnieks Nenads Sestans atklāja, ka viņa vadītā komanda ir eksperimentējusi ar 100 līdz 200 cūku smadzenēm, kas iegūtas kautuvē, atjaunojot to cirkulāciju, izmantojot sūkņu, sildītāju un mākslīgo asiņu maisiņu sistēmu, kas sasildīta līdz ķermeņa temperatūrai.

Cūkas parasti izmanto kā paraugus transplantācijas pētījumiem. Jauns projekts paredz uzturēt viņu smadzenes pēc nāves. Kārstens Koalls | Getty

Nebija pierādījumu, ka bezķermeņa cūkas smadzenes būtu atguvušas samaņu. Tomēr Sestana nosaukumā par prātam neaptveramu un negaidītu rezultātu tika konstatēts, ka miljardiem atsevišķu šūnu smadzenēs ir veselas un spējīgas normāli darboties.

Sestans, ar kuru vakar sazinājās pa tālruni, atteicās sniegt sīkāku informāciju, sakot, ka ir iesniedzis rezultātus publicēšanai zinātniskā žurnālā un nebija paredzējis, ka viņa piezīmes kļūs publiski pieejamas.

Tomēr kopš pagājušā gada pavasara arvien plašāks zinātnieku un bioētiķu loks ir satraukts par Jēlas pētījumu, kas ietver izrāvienu mikrocirkulācijas atjaunošanā - skābekļa pieplūdē mazajos asinsvados, tostarp dziļi smadzenēs.

Šīs smadzenes var būt bojātas, bet, ja šūnas ir dzīvas, tas ir dzīvs orgāns, saka Stīvs Haimens, Plašā institūta psihiatriskās pētniecības direktors Kembridžā, Masačūsetsā, kurš bija viens no tiem, kas tika informēts par darbu. Tā ir tehniskās zināšanas galējā robeža, taču tā neatšķiras no nieres saglabāšanas.

Haimens saka, ka līdzība ar paņēmieniem orgānu, piemēram, sirds vai plaušu saglabāšanai transplantācijai, var likt dažiem maldīgi uzskatīt tehnoloģiju par veidu, kā izvairīties no nāves. Var sanākt, ka tā vietā, lai cilvēki teiktu “Sasaldē manas smadzenes”, viņi saka: “Pieslēdz mani un atrodi man ķermeni,” saka Haimens.

Šādas cerības ir nevietā, vismaz pagaidām. Saskaņā ar Haimena teikto, smadzeņu pārstādīšana jaunā ķermenī nav attāli iespējama.

Smadzenes spainī

Jēlas sistēma, ko sauc par BrainEx, ietver smadzeņu savienošanu ar slēgtu cauruļu un rezervuāru cilpu, kas cirkulē sarkano perfūzijas šķidrumu, kas spēj nogādāt skābekli uz smadzeņu stumbru, smadzenīšu artēriju un zonām dziļi smadzeņu centrā. .

Es domāju, ka daudzi cilvēki sāks iet uz kautuvēm, lai dabūtu galvu un izdomātu.

Savā prezentācijā NIH amatpersonām un ētikas ekspertiem Sestans sacīja, ka šī metode, visticamāk, darbosies jebkurā sugā, tostarp primātiem. Viņš teica, ka tas, iespējams, nav unikāls cūkām.

Jēlas pētnieki, kuri sāka strādāt pie šīs tehnikas apmēram pirms četriem gadiem un meklē NIH finansējumu tai, rīkojās, vēloties izveidot visaptverošu savienojumu atlantu starp cilvēka smadzeņu šūnām.

Daži no šiem savienojumiem, iespējams, aptver lielus smadzeņu reģionus, un tādējādi tos būtu vieglāk izsekot pilnīgā, neskartā orgānā.

Sestans atzina, ka Jēlas ķirurgi viņam jau ir jautājuši, vai smadzeņu saglabāšanas tehnoloģiju varētu izmantot medicīnā. Viņš sacīja, ka bezķermeņa cilvēka smadzenes var kļūt par jūrascūciņām, lai pārbaudītu eksotiskus vēža ārstēšanas veidus un spekulatīvas Alcheimera slimības ārstēšanas metodes, kas ir pārāk bīstamas, lai tās izmēģinātu uz dzīvajiem.

Iestatījums, kas jokojot nodēvēts par smadzenēm spainī, ātri radītu nopietnus ētiskus un juridiskus jautājumus, ja to izmēģinātu uz cilvēka.

Piemēram, ja cilvēka smadzenes tiktu reanimētas ārpus ķermeņa, vai šī persona pamostos tādā telpā, kas būtu līdzvērtīga maņu atņemšanas telpai, bez ausīm, acīm vai saziņas veida? Vai kāds saglabātu atmiņas, identitāti vai likumīgas tiesības? Vai pētnieki varētu ētiski sadalīt vai iznīcināt šādas smadzenes?

Smadzenes burkā aina no 1983. gada komēdijas Cilvēks ar divām smadzenēm . Lai gan tas ir jokiem, smadzeņu saglabāšanas tehnoloģijai attīstoties, medicīnas ētikas speciālisti to uztver nopietni. Racionalizēt | 'Cilvēks ar divām smadzenēm' (1983)

Turklāt, tā kā federālie drošības noteikumi attiecas uz cilvēkiem, nevis mirušiem audiem, nav skaidrs, vai ASV Pārtikas un zāļu pārvaldei būtu kāda teikšana par to, vai zinātnieki varētu mēģināt veikt šādu reanimācijas procedūru.

Būs daudz dīvainu jautājumu, pat ja tās nav smadzenes kastē, sacīja NIH padomnieks, kurš nevēlējās runāt ierakstā. Es domāju, ka daudzi cilvēki sāks iet uz kautuvēm, lai dabūtu galvu un izdomātu.

Sestans sacīja, ka ir nobažījies par to, kā šo tehnoloģiju uztvers sabiedrība un viņa vienaudži. Cilvēki ir fascinēti. Mums jābūt uzmanīgiem, cik fascinē, viņš teica.

Koma stāvoklis

Ir labi zināms, ka komā nonākušas smadzenes var uzturēt dzīvas vismaz gadu desmitiem. Tā tas ir ar smadzenēm mirušiem cilvēkiem, kuru ģimenes izvēlas turēt viņus pievienotus ventilācijas iekārtām.

Mazāk izpētīti ir mākslīgie līdzekļi, kā uzturēt smadzenes pilnībā atdalītas no ķermeņa. Ir bijuši arī iepriekšējie mēģinājumi, tostarp 1993. gada ziņojums iesaistot grauzējus, bet Sestana komanda ir pirmā, kas to panākusi ar lielu zīdītāju, neizmantojot aukstu temperatūru, un ar tik daudzsološiem rezultātiem.

Saistīts stāsts

Saistīts stāsts Tehnoloģija orgānu dzīvības uzturēšanai ārpus ķermeņa glābj dzīvības. Un provocējot ētiskas diskusijas.

Sākumā Jēlas grupa nebija pārliecināta, vai ex vivo smadzenes, kurām tika atjaunota cirkulācija, atgūs samaņu. Lai atbildētu uz šo jautājumu, zinātnieki pārbaudīja sarežģītas aktivitātes pazīmes cūku smadzenēs, izmantojot EEG versiju vai elektrodus, kas novietoti uz smadzeņu virsmas. Tie var uztvert elektriskos viļņus, kas atspoguļo plašu smadzeņu darbību, norādot uz domām un sajūtām.

Sākotnēji Sestans sacīja, ka viņi uzskatīja, ka ir atraduši šādus signālus, radot gan trauksmi, gan satraukumu laboratorijā, taču vēlāk viņi konstatēja, ka šie signāli ir artefakti, ko radījis tuvumā esošais aprīkojums.

Sestans tagad saka, ka orgāni rada plakanu smadzeņu viļņu, kas ir līdzvērtīgs komas stāvoklim, lai gan paši audi izskatās pārsteidzoši lieliski, un pēc tam, kad tie ir atdalīti, šūnas rada normāli šķietamus modeļus.

Plašākas elektriskās aktivitātes trūkums var būt neatgriezenisks, ja tas ir saistīts ar bojājumiem un šūnu nāvi. Cūku smadzenes tika pievienotas BrainEx ierīcei aptuveni četras stundas pēc tam, kad dzīvniekiem tika nocirsta galva.

Tomēr tas varētu būt saistīts arī ar ķimikālijām, kuras Jēlas komanda pievienoja asins aizstāšanai, lai novērstu pietūkumu, kas arī ļoti mazina neironu darbību. Jums ir jāsaprot, ka mūsu risinājumā ir tik daudz kanālu bloķētāju, Sestans sacīja NIH. Iespējams, tas ir izskaidrojums, kāpēc mēs nesaņemam [nekādu] signālu.

Sestans sacīja NIH, ka ir iespējams, ka smadzenes var palikt dzīvas bezgalīgi un ka varētu mēģināt atjaunot izpratni. Viņš sacīja, ka viņa komanda izvēlējusies arī nemēģināt, jo šī ir neatklāta teritorija.

Šīs dzīvnieka smadzenes neko nezina, es par to esmu ļoti pārliecināts, sacīja Sestans, lai gan viņš pauda bažas par to, kā šo paņēmienu varētu izmantot citi nākotnē. Hipotētiski kāds izmanto šo tehnoloģiju, padara to labāku un atjauno kāda [smadzeņu] darbību. Tā ir cilvēka atjaunošana. Ja šim cilvēkam ir atmiņa, es pilnībā sajuktu prātā.

Smadzeņu eksperimenti

Apziņa nav nepieciešama tāda veida smadzeņu savienojumu eksperimentiem, ko zinātnieki cer veikt ar dzīvām ex vivo smadzenēm. EEG smadzeņu darbība ir plakana līnija, taču daudzas citas lietas turpina atzīmēties, saka Anna Devora, Kalifornijas Universitātes Sandjego neirozinātniece, kura ir pazīstama ar Jēlas projektu.

Devors domā, ka spēja strādāt ar neskartām, dzīvām smadzenēm būtu ļoti patīkama zinātniekiem, kuri strādā pie smadzeņu atlanta izveides. Viss nāves jautājums ir pelēkā zona, viņa saka. Bet mums ir jāatceras, ka izolētās smadzenes nav tādas pašas kā citi orgāni, un mums pret tām jāizturas ar tādu pašu cieņu, kādu mēs izsakām pret dzīvnieku.

Šodien žurnālā Daba , publicēti 17 neirozinātnieki un bioētiķi, tostarp Sestans redakcija apgalvojot, ka eksperimentiem ar cilvēka smadzeņu audiem var būt nepieciešama īpaša aizsardzība un noteikumi.

Saistīts stāsts

Saistīts stāsts Nektoms saglabās jūsu smadzenes, taču vispirms jums ir jāveic eitanāzija.

Viņi identificēja trīs smadzeņu surogātu kategorijas, kas izraisa jaunas bažas. Tie ietver smadzeņu organoīdus (nervu audu lāses rīsa graudu lielumā), cilvēka un dzīvnieka kimēras (peles, kurām pievienoti cilvēka smadzeņu audi) un ex vivo cilvēka smadzeņu audus (piemēram, smadzeņu gabaliņus, kas izņemti operācijas laikā).

Viņi turpināja ieteikt dažādus ētiskus drošības pasākumus, piemēram, apreibināt dzīvniekus, kuriem ir cilvēka smadzeņu šūnas, lai tie paliktu komā līdzīgā smadzeņu stāvoklī.

Haimens, kurš arī parakstīja vēstuli, saka, ka to darījis negribīgi, jo, viņaprāt, lielākā daļa scenāriju ir pārspīlēti vai maz ticami. Diez vai mazs smadzeņu organoīds kaut ko jutīs vai domās, viņš saka.

Viens no pētījumiem, kas, viņaprāt, var prasīt ātru rīcību, lai izveidotu ceļu satiksmes noteikumus, ir Sestana nepublicētā smadzeņu saglabāšanas tehnika (kas Daba redakcija neapsprieda). Ja cilvēki vēlas saglabāt cilvēka smadzenes dzīvas pēcnāves laikā, tā ir aktuālāka un reālāka problēma, saka Haimens. Ņemot vērā, ka tas ir iespējams ar cūkas smadzenēm, ir jābūt vadlīnijām par cilvēka audiem.

paslēpties