Noen hjernefunksjoner kan gjenopprettes etter døden, antyder grisestudie
Et team av forskere har gjenopprettet noen hjernefunksjoner hos griser som døde 4 timer tidligere. Funnene utfordrer allerede eksisterende forestillinger om hjernefunksjonalitet etter døden og åpner for nye muligheter for å studere den menneskelige hjerne.
Nenad Sestan, som er professor i nevrovitenskap, komparativ medisin, genetikk og psykiatri ved Yale School of Medicine i New Haven, CT, og teamet hans har gjenopprettet sirkulasjon og mobilaktivitet i grisenes hjerner, dødsfall.
Forskerne advarer imidlertid om at de ikke gjenopprettet noen elektrisk hjerneaktivitet, og de fant heller ikke bevis for bevissthet eller oppfatning.
Funnene strider mot den forrige troen på at noen hjernefunksjoner er irreversibelt tapt etter døden. Videre kan resultatene av denne studien tilby forskere en måte å studere hjernen i sin intakte form.
Prof. Sestan og hans kollegaer beskriver eksperimentet i tidsskriftet Natur.
Gjenopprette en "mobil aktiv hjerne"
Pattedyrhjerner, forklarer forskerne, er veldig følsomme for oksygenmangel, noe som fører til nevronedød og hjerneskade. Den dominerende vitenskapelige forståelsen er at kjedereaksjonen av cellulær skade som oksygen og blodforsyning avbryter utløsere er irreversibel.
Men professor Sestan og kollegaer satte spørsmålstegn ved ideen om at slik skade er uopprettelig. De gjorde det etter å ha lagt merke til tegn på cellulær levedyktighet i vevsprøvene som de rutinemessig analyserte i laboratoriet sitt. De så disse tegnene flere timer etter vevsdød.
Prof. Sestan og team utviklet et system som heter BrainEks, som etterligner blodstrømmen ved normal kroppstemperatur, for å teste hypotesen.
I den nåværende studien anskaffet forskerne 32 griser fra et kjøttpakkeri og plasserte dem på hjernenEks 4 timer etter at grisene hadde dødd.
Etter 6 timer med blodtransfusjon på hjernenEks, fant forskerne redusert celledød og retur av noe synaptisk aktivitet mellom nevroner. De bevarte nevronenes integritet, og forskerne fant tegn på at neuronale, gliale og vaskulære celler var funksjonelle.
"Den intakte hjernen til et stort pattedyr beholder en tidligere undervurdert kapasitet for gjenoppretting av sirkulasjon og visse molekylære og cellulære aktiviteter flere timer etter sirkulasjonsstans," rapporterer professor Sestan.
Forskerne understreker imidlertid at de ikke fant noen bevis for normal elektrisk aktivitet som ville indikere full hjernefunksjon.
"På intet tidspunkt observerte vi den slags organiserte elektriske aktivitetene knyttet til persepsjon, bevissthet eller bevissthet," rapporterer medforfatter Zvonimir Vrselja.
"Klinisk definert, dette er ikke en levende hjerne, men det er en mobilaktiv hjerne."
Zvonimir Vrselja
Klinisk betydning og etiske bekymringer
Forskerne forklarer betydningen av deres funn. De sier at det å studere den intakte pattedyrhjernen har vært en utfordring som hittil har virket uoverstigelig.
Denne utfordringen har stoppet forskere fra å kunne studere opprinnelsen til visse hjernesykdommer, samt forbindelsen mellom nevroner.
"Tidligere har vi bare vært i stand til å studere celler i den store pattedyrhjernen under statiske eller stort sett todimensjonale forhold, ved å bruke små vevsprøver utenfor deres opprinnelige miljø," forklarer studieforfatterforfatter Stefano G. Daniele.
"For første gang er vi i stand til å undersøke den store hjernen i tre dimensjoner, noe som øker vår evne til å studere komplekse mobilinteraksjoner og tilkobling."
Stefano G. Daniele
Videre hjernenEks systemet kan en dag tillate leger å redusere hjerneskade og gjenopprette hjernefunksjonen etter hjerneslag.
I en koblet lederartikkel har noen forskere reist etiske bekymringer om studien. Nita Farahany og kolleger, for eksempel, bemerker at veiene som forskningen åpner, understreker "potensielle begrensninger i gjeldende regelverk for dyr brukt i forskning."
Studien "setter spørsmålstegn ved langvarige antagelser om hva som gjør et dyr - eller et menneske - levende", fortsetter Farahany og kolleger.
“Å gjenopprette bevissthet var aldri et mål for denne forskningen,” sier studieforfatter Stephen Latham, som er direktør for det tverrfaglige senteret for bioetikk ved Yale.
”Forskerne var forberedt på å gripe inn med bruk av bedøvelsesmidler og temperaturreduksjon for å stoppe organisert, global elektrisk aktivitet hvis den skulle dukke opp. Alle var på forhånd enige om at eksperimenter som involverte gjenopplivet global aktivitet ikke kunne fortsette uten klare etiske standarder og institusjonelle tilsynsmekanismer. "
