Într-un experiment radical care i-a pus pe unii experți să pună la îndoială ce înseamnă a fi „în viață”, oamenii de știință au restabilit circulația creierului și unele activități celulare în creierul porcilor la câteva ore după ce animalele au murit într-un abator.
Rezultatele, deși făcute la porci și nu la oameni, contestă viziunea de lungă durată că, după moarte, celulele creierului suferă daune bruște și ireversibile.
În schimb, concluziile, publicate astăzi (17 aprilie) în revista Nature, arată că creierul unui mamifer mare „păstrează o capacitate de restaurare anterior neapreciată” a circulației și a anumitor activități celulare la ore după moarte, a declarat autorul principal al studiului Nenad Sestan, profesor de neuroștiință, medicină comparată, genetică și psihiatrie la Școala de Medicină Yale din New Haven.
„Principala implicație a acestei constatări este că… moartea celulelor în creier are loc pe o fereastră de timp mai lungă pe care ne-am gândit-o anterior”, a spus Sestan în cadrul unei conferințe de presă ieri. În loc să se întâmple pe parcursul a câteva secunde sau minute după moarte, "arătăm că ... un proces gradual, în trepte" și că, în unele cazuri, procesele de deces celular pot fi amânate sau chiar inversate, a spus Sestan.
Cu toate acestea, cercetătorii au subliniat că nu au observat niciun fel de activitate în creierul porcilor care ar fi necesare pentru funcționarea normală a creierului sau lucruri precum conștientizarea sau conștiința. "Acesta nu este un creier viu", a spus Sestan. „Dar este un creier activ celular”.
Lucrarea ar putea oferi oamenilor de știință noi moduri de a studia creierul, permițându-le să examineze funcțiile din întregul creier intact într-un mod care nu a fost posibil până acum. Acest lucru ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine bolile creierului sau efectele leziunilor cerebrale, au spus cercetătorii.
Deși studiul actual a fost făcut la porci și nu la oameni, creierele de porci sunt mai mari și mai asemănătoare omului în comparație cu creierul rozătoare.
"BrainEx"
În cadrul studiului, cercetătorii au dezvoltat un sistem nou pentru studierea creierelor intacte, postmortem, denumite BrainEx. Este o rețea de pompe care introduce o soluție sintetică - un substitut pentru sânge - în arterele creierului la o temperatură normală a corpului.
Utilizând BrainEx, cercetătorii au studiat 32 de creiere de porci postmortem care au fost obținute dintr-o instalație de procesare a cărnii de porc (care ar fi fost aruncată în alt mod). Creierele au fost plasate în sistemul BrainEx la 4 ore după moartea porcilor și au fost lăsate să „perfuzeze” cu înlocuitorul de sânge sintetic timp de 6 ore.
În acest timp, sistemul BrainEx nu numai că a păstrat structura celulelor creierului și a redus moartea celulelor, dar a restabilit și o anumită activitate celulară. De exemplu, unele celule au fost metabolizate active, ceea ce înseamnă că au utilizat glucoză și oxigen și au produs dioxid de carbon. Alte celule au reacționat cu un răspuns inflamator atunci când au fost stimulate cu anumite molecule.
În schimb, creierele de „control” care nu au fost tratate cu BrainEx s-au descompus rapid.
„Putem observa diferențe dramatice între creierele pe care le tratăm cu tehnologia noastră” și creierele de control, a spus Sestan.
Preocupări etice
Dr. Neel Singhal, profesor asistent de neurologie la Universitatea din California, San Francisco, care nu a fost implicat în studiu, a spus că lucrarea a fost „provocatoare de gândire”, din cauza unor probleme etice ridicate. De exemplu, deși oamenii de știință sunt departe de a putea restabili funcția creierului la persoanele cu leziuni cerebrale severe, dacă este posibilă o restabilire a activității cerebrale, „atunci ar trebui să ne schimbăm definiția morții cerebrale”, a spus Singhal pentru Live Science .
Cercetătorii nu au văzut niciun semn de conștiință și nici acesta nu a fost un obiectiv al cercetării. De fapt, soluția de sânge sintetică a inclus mai multe substanțe chimice care blochează activitatea neuronală, genul de activitate care ar fi necesar pentru conștiință.
Mai mult, dacă a apărut orice tip de activitate electrică organizată - genul necesar pentru conștiință - cercetătorii au fost pregătiți să ia măsuri pentru a opri această activitate prin utilizarea anesteziei și scăderea temperaturii creierului, a declarat co-autorul studiului, Stephen Latham, directorul lui Yale Centrul interdisciplinar de bioetică. Cu alte cuvinte, încetarea experimentului dacă s-a întâmplat acest lucru.
Într-un comentariu publicat alături de studiu, Nita Farahany, profesoară de filozofie a dreptului la Universitatea Duke, și colegii au solicitat mai multe orientări cu privire la problemele etice ridicate de studiu, despre care spun că „aruncă în discuție presupuneri de lungă durată despre ce face un un animal - sau un om - viu ”.
Aceste probleme includ cum să detecteze conștiința pentru a începe și cât timp sistemele precum BrainEx ar trebui să permită să funcționeze.
Muncă viitoare
Deoarece studiul a durat doar 6 ore, este nevoie de mai multe cercetări pentru a ști dacă BrainEx poate păstra creierele mai mult decât în acest timp.
În plus, rămân multe întrebări despre cât de similar este acest model cu mediul creierului. Sistemul nu folosește sânge real, iar creierul nu este scăldat în lichid, așa cum este în interiorul craniului, a spus Singhal.
Dar dacă sistemul poate fi utilizat în viitoarele cercetări ale creierului, acest lucru "ar putea duce la un mod cu totul nou de studiu al creierului postmortem", Andrea Beckel-Mitchener, conducerea echipei la Inițiativa BRAIN a Institutelor Naționale de Sănătate, care a cofinanțat cercetare, a declarat într-un comunicat. „Noua tehnologie deschide oportunități de examinare a conexiunilor complexe a celulelor și a circuitelor și a funcțiilor care se pierd atunci când eșantioanele sunt păstrate în alte moduri”, a spus Beckel-Mitchener. Lucrarea ar putea, de asemenea, să stimuleze cercetarea cu privire la modalitățile de a promova recuperarea creierului după pierderea fluxului de sânge către creier, cum ar fi în timpul unui atac de cord.
Totuși, studiul nu s-a apropiat de a putea reînvia un creier, un porc sau un om, după moarte. "Practic, atunci când creierul pierde circulația, este ca și cum o clădire foarte complicată tocmai a înrădăcinat într-un milion de bucăți", a spus Singhal. Noua lucrare sugerează că această metodă "poate restaura o parte din fundație", dar încă mai există catedrala creierului care trebuie construită pe partea de sus a acestei fundații, a spus el.
