海曼教育讲义，起死回生可能成真？耶鲁大学一项研究把死亡的大脑“复活”了

先来看一条引发学术圈爆炸的新闻：

2019 年 4 月 18 号，《Nature》杂志的封面是一张大脑的图片，而登上封面的文章就是耶鲁大学医学院的一篇论文：他们建立了一套名为 BrainEx 的体外灌注系统，能让死亡数小时后的猪脑恢复脑循环和部分脑细胞功能，并维持至少 6 小时。这是真正的死后重生。

难道，缸中之脑成真了？

按照目前已知的理论，我们知道没有血液供应话，生命体内的大脑是无法长久生存的。几秒钟之内，氧气供应就会耗尽，然后脑电活动减弱，意识丧失。如果脑部供血没有及时恢复的话，在几分钟之内，大脑储存的葡萄糖和三磷酸腺苷就会消耗殆尽，神经元就会开始以快速、不可逆且最终致命的形式死亡。

并且，当氧气停供，导致二氧化碳的积累使大脑血液变得更加酸性之后，一种叫做谷氨酸盐的强大神经递质开始生产，很快脑内环境变得充满毒性。接下来专门分解神经组织的酶就开始工作，然后……大脑的小结构和血管各种破裂，boom……伴随而来的是整个脑的死亡。

但是，如果有人告诉你，在这个不可逆转的过程之后，已经被宣判脑死亡的脑子，还能“重生”，你会不会吓得目瞪口呆？

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耶鲁大学医学院的内纳德·塞斯坦（Nenad Sestan）领导的一个科学团队发现（其实去年他们就公布研究了，只不过《nature》今年刚刚发布），脑死亡的这一过程可能会持续更长的时间，而且关键是（划重点！）也许并不像通常认为的那样不可避免或不可挽回！

塞斯坦和他的同事以戏剧性的方式展示了这一点——四小时前被斩首的猪，它孤立的大脑可以通过一定的手段，重新出现活动的迹象。

不要联想到杀猪……该团队是从他们从纽黑文附近的一家食品加工厂的屠宰场里，获得了这32个猪脑的……

然后，将它们放在球形室中，用模拟心脏跳动的泵向它们注入营养物质和保护性化学物质。这个系统被称为大脑智能系统(BrainEx)，它保留了大脑的整体结构，防止大脑退化。可以想见的是，这个系统在脑科疾病的治疗中也会用到。

BrainEx是一台由电脑控制的泵和过滤器组成的复杂系统，它的原理是通过向猪的大脑输送一种独特的抗凝血携氧溶液，作为人工血液替代品，并利用泵的运作来模拟生物体内的自然循环。然后跟踪脑内血管的血红蛋白，包括红细胞中的携氧蛋白，并制成在超声波扫描中显示出来，于是研究人员可以追踪它在大脑中的流动，并还原脑工作的情况。

然后，研究人员恢复了猪脑内血管的流动，于是……血管再次对扩张药物变得敏感，接下来它阻止了许多还没死去的神经元以及其他细胞的死亡，并恢复了它们消耗糖和氧气的能力（实验中吸收葡萄糖和氧气长达6小时）！甚至一些被拯救的神经元开始重新运作！！

此外，这些“起死回生”的猪大脑看起来与正常活猪大脑，或是死后一小时未经治疗的猪大脑很相似，功能比那些死后10小时未采取任何处理的猪大脑要完整得多……

特别是，这些猪大脑中对氧流失特别敏感的区域，比如海马体，在脑干下也保存得很好，甚至单个神经元的结构也是如此。当研究人员监测流入和流出大脑的溶液中的化学成分差异时，他们发现大脑正在制造二氧化碳，消耗掉葡萄糖和氧气——（划重点）这正是整个大脑新陈代谢重新开始的迹象！

用震惊来形容这一切的发生也不为过吧……

长期以来，有迹象表明缺氧并不一定像通常认为的那样迅速杀死神经元。此前密歇根大学的科学家开始研究垂死老鼠的大脑活动时，发现一旦没有氧气，每一个细胞都会在几分钟内死亡。而塞斯坦的团队却表明细胞不仅在几分钟后，而且在几小时后仍然完好无损。（妈蛋这种研究早就应该进行了好吗……

甚至，研究人员用一些猪脑组织的小片来测试单个海马神经元在治疗后是否仍能放电时，又一次被震惊了，这些神经元竟然真的能放电！

对此，脑科学研究专家克里斯托夫·科赫是如此评价的：“作为一名神经科学家，这个实验结果对我来说是最令人惊讶的。这些神经元居然仍能够产生脉冲信号，这是快速脑电通信的典型特征，这也意味着原则上，这些神经元似乎有神经活动的能力。“

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那么，这项研究和真正的缸中之脑有什么区别呢？

我们都知道，缸中之脑是一种常见的令人不安的科幻假设，但这些假设中，大脑是活跃的、有意识的，甚至是有自我意识的。在塞斯坦的实验中，尽管单个神经元可以放电，但没有迹象表明协调的、大脑范围的电活动并没有表明存在任何感知、知觉、意识甚至生命。

值得一提的是，该小组还备有麻醉剂，以应对大脑出现任何此类复活迹象（如果实验中检测到8 - 30赫兹范围内的α或β脑电波，就会立刻使用重麻醉剂，并迅速冷却整个大脑以切断所有大脑细胞活动），但……并没有新生出现。

耶鲁大学伦理学家斯蒂芬·莱瑟姆（Stephen Latham）为该小组提供建议，他说:“当猪的大脑重新激活时，它们实际上已经脑死亡了，到实验结束时，它们仍然是脑死亡的状态。”。

出于这个原因，研究人员在这份报告中，没有提到任何会破坏人们对脑死亡作为死亡标准的信心的东西。自1968年左右“脑死亡”的标准被确定以来（该年哈佛大学召集的一个医生委员会提出了“不可逆昏迷”的划时代定义，也就是现在我们所说的“脑死亡”），医生们开始更加依赖神经学症状，何时宣布某人死亡的问题变得更有争议。但这种诊断通常取决于大脑活动的丧失——至少目前，这条铁律仍然是最终的、不可逆转的。

埃默里大学神经伦理学项目负责人卡伦·罗姆方格（Karen Rommelfanger）补充认为:“这不会导致人类大脑移植，我不认为这意味着奇点即将到来，或者激进的生命延长比以前更有可能。”

那么，为什么要进行这项研究？密西根理工大学的神经伦理学家希德·约翰逊（Syd M Johnson）说:“这种方法有可能为中风或其他类型脑损伤的患者开发创新的治疗方法，而且确实需要这种治疗方法。”BrainEx方法可能无法完全恢复数小时死亡的大脑，但是加州大学欧文分校的危重病神经学家亚玛·阿克巴里（Yama Akbari）怀疑，如果在死亡几分钟后应用它，是否会让治疗更成功？

或者，当病人等待治疗时，它可以帮助缺氧的大脑保持存活和完整。“这是一项重要的里程碑式的研究，”阿克巴里说。

杜克大学的生物伦理学家尼塔·法拉汉（Nita Farahany）说，这些应用还有很长的路要走，即使它们从未实现，她的原话是：“这已经是一个非凡的突破！”尽管神经科学家可以研究实验室培养的神经元或观察脑组织的薄片，但这些无法捕捉到大脑的三维复杂性。

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通过恢复死后猪脑的一些活动，塞斯坦的团队创造了一个更好的对真实事物的代理品，但是随之的道德困境也来了，法拉汉也赞同这一点：“讽刺的是，代理品的脑子恢复的越好，道德困境就越尖锐”。

约翰逊补充说，没有动物因为这项研究而死亡，研究小组使用了被宰杀作为食物的猪的大脑。“成千上万有知觉的动物在寻找神经保护治疗的研究中被杀死，但没有结果，”她说。“与此同时，每年有数百万只动物因食物而死亡，这是一个潜在的丰富的实验大脑来源，不会带来额外的伤害。”

这项研究仍然需要被其他独立的团队复制。在任何人进一步发展这项技术，甚至考虑人类试验的可能性之前，还有几个伦理问题是需要考虑的。例如，团队真的确定部分复活的大脑没有意识吗？耶鲁团队是这样解释的，他们认为即使处于麻醉状态的人，也会显示出协调一致的、大脑范围内的脑电活动的迹象，而在实验中并没有这种信号，所以表明目前的研究中，基本没有意识出现的可能性。

但是意识仍然很难定义，更不用说衡量了。从来没有人需要在缺少身体的大脑中测量它。比如我们如何评估“在一个已经恢复了循环和神经功能，但与外界感觉没有联系的大脑中”的意识？就算它感受到疼痛或痛苦，也没有嘴巴可以说出来啊……（2007年时，曾经有一名体温已经低于18摄氏度的妇女，在这种体温极低的情况下接受治疗并完全恢复了神经系统。）

哈佛大学和麻省理工学院的神经科学家史蒂文·海曼也认为这是一个非常棘手的科学问题和政策问题，他认为在几个小时死亡的大脑中恢复意识或知觉是不太可能的。

目前耶鲁的科研团队还不清楚为什么猪脑从未恢复协调活动。是因为团队成员等了四个小时吗？是因为他们只治疗了大脑六个小时吗？是关于猪被杀的方式吗？或者是因为他们将抑制神经活动的化学物质添加到他们泵入大脑的液体中？(这样做是因为过度放电有助于杀死缺氧大脑中的神经元)，如果是这样的话，如果移除阻断剂，孤立的大脑会获得知觉吗？

不得不说这是有可能的，那肯定会模糊生与死的界限。但是这个实验显然是不可能的。该团队的下一步也是唯一的一步是在更长的时间内尝试BrainEx。如果这导致协调活动的迹象，那么科研团队出于道德困境，就将不得不暂时停止研究。并且因为没有可供他们进行此类咨询的机构，需要专门创造一个（提一句，这项研究是由美国国家卫生研究院的BRAIN Initiative旗下的一个财团资助的）。

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毕竟，目前关于动物研究的法规排除了那些被养大作为食物或者已经死亡的人。没有什么能覆盖有细胞活动迹象且可能有意识或无意识的孤立大脑所构成的灰色区域。

这说明了一个过去就存在的问题：神经科学的进步——从保存死后的组织到在盘中不断生长的脑组织块——超过了帮助我们思考这类研究的伦理框架。法拉汉说，塞斯坦的团队认识到他们面临着模糊的界限，并尽一切努力寻求指导，甚至比许多研究人员都要多，但不可忽略的一个事实在于，这个领域实在没有啥相关的指导啊……

在这项新研究的评论中，其他一些人提出了几个直接的指导方针：在知道神经活动阻断剂的作用之前，不要移除它们，而且没有麻醉剂时不要做类似的研究，此外，还要优先研究检测可能表明知觉或意识的神经信号的方法。有了这些原则，像国家卫生研究院或美国国家学院这样的组织应该召集科学家和公民团体来讨论这项研究的伦理界限，并制定明确的指导方针。

不得不说，首先我们必须弄清楚如何在动物身上合乎道德地完成这项工作。如果一个人最终能够将一个死去的大脑复活到意识的程度，那会带来什么？他的记忆还完整吗？自我身份和认知还完整吗？如果人类不能从动物那得到口头的答案，我们怎么回答这些问题呢？从人类实验者那里吗？”

如果研究人员从孤立的大脑转移到仍然在他们主人颅脑内的大脑，会有什么变化呢？要不要进行人体试验？如果医疗干预无效的点变得模糊不清，这是否会增加已经很严重的可移植器官短缺？这些都是遥远未来的问题，但可以肯定的是，在未来变成现在之前有答案是值得的。

不论如何，个人认为，缸中之脑和人类永生的讨论，势必随着这项实验的成功而重新成为人们激烈讨论的话题。