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离体猪脑实验的困惑

晰数塔互联网快讯
2021-04-13 15:06

利维坦按：我们得庆幸自己没有活在19世纪的法国，当时为了验证死亡的方式千奇百怪，无所不用其极，比如钳子夹乳头、把水蛭塞进内裤、大喊患者的名字，或者把镜子搁在他们的鼻子下边，看表面是否有呼吸生成的雾气……如今，心跳停止早已不是死亡的定义，就连“脑死亡”也不断遭到质疑，如何才是死“透”了，这真是一个难题。今天文章的主题，也正是围绕着这一生死（模糊）的议题展开的。

本文来自微信公众号：利维坦（ID：liweitan2014），作者：PHILIP JAEKL，译：Yord，校对：药师，题图来自：视觉中国

令人意外的是，死亡的定义不太牢靠。20世纪50年代之前，人们对死亡的定义通常是心跳停止且没有自主呼吸。但在1968年，哈佛医学院特设委员会推翻了这一定义，称只有经脑电图显示的脑电活动消失才算是死亡。

随后50年间，“脑死亡”这一概念成为医学上对死亡的定义。如果你的大脑停止运转，你就死了。简单又明了。但是，如果大脑重新开始运转呢？

2019年4月17日，康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的研究人员在文章中提出了这一问题，他们还发布了研究细节，证明有可能使得被屠宰的猪的脑部恢复部分细胞功能。这一研究发表于《自然》期刊上。

塞斯坦（右）和他的团队在耶鲁实验室中正在操作BrainEx系统。© Thomas Prior

神经科学家内纳德·塞斯坦（Nenad Sestan）领导团队从32头死猪的大脑中提取组织，在猪体停止血液循环4小时、大脑已死亡之后，成功恢复了脑部组织的功能。他们专为此次实验设计了复杂的灌注系统BrainEx，向脑部组织循环输送氧气和营养物质。

在溶液被注入的6个小时内，血管和毛细血管一直处于扩张状态，为周围的组织输送氧气和营养物质。猪脑组织中的氧气摄入和二氧化碳排出水平甚至接近正常完好的大脑。相较于没有接入BrainEx系统的猪脑，接入的脑部组织腐烂得更慢，并开始显示出功能复原的迹象，甚至在刺激之下还产生了免疫系统反应，这被认为是自我修复的征兆。

此外，在有些大脑细胞中，传递信息的基础单位——突触也产生了活性。这显示出神经元在体外脑部组织中仍可恢复信号传递功能。

这些发现是对脑部功能和结构前所未有的深入探索。这一技术可以令我们更新对脑部功能的认知，促进预防脑损伤临床技术的发展，还能帮助心脏病或中风等疾病患者预防因血液流通不畅而导致的脑部损伤。

用于存放猪脑的BrainEx系统。© Thomas Prior

但这些离体猪脑真的重获意识了吗？

实验开始之前，研究人员考虑过这种可能性，如果猪脑真的恢复意识，那么它将会感受到疼痛。为了避免发生此种情况，他们监测脑部活动并准备了冷却手段和麻醉剂以缓解任何可能的意识活动。

不过很显然，并没有出现此种情况。在部分复活的猪脑组织中监控到的活动水平无法和完整、有意识的大脑相提并论。该项研究的共同作者、生物伦理学家斯蒂芬·莱瑟姆（Stephen Letham）表示：“并未监测到有序的脑电活动。”在取材时和研究前后，猪脑均处于脑死亡状态。

不过，该研究首次证明了在临床标准的脑死亡状态下，脑组织细胞功能可以被人为恢复。这一研究发布后引起了哲学和伦理领域的热切关注，已有的生和死的定义被质疑。另外，这也令人关注起通过器官捐献复原意识是否应为首选方案。

首先要回答的问题是在离体大脑中如何探测到意识。如果检测不到和意识相关的身体行为，就无法将意识归功于一个没有身体的器官。同样，通过脑电波等大脑活动监测手段，虽然可以将得到的数据与存在意识时的正常数据相对比，但无法给出意识有无的判断标准。可以说，意识本身就没有一个清晰的定义。

最终，这一研究并未将人们纠缠多个世纪的生死界限问题厘清，反而使之更为模糊。

2013年4月，13岁的贾希·麦克马思（Jahi McMath）在手术失败后被宣布脑死亡，但她仍可以对外界刺激作出反应，因而为她保留了生命维持系统。这一案例引发了法律、伦理和哲学上的巨大争议，因为她的身体有活动反应，甚至仍在生长，但监测仪器并未检测到有意义的脑部活动。贾希于2018年6月“真正”死亡，接近4年半的时间里，她一直靠生命维持系统活着。

酷爱科幻小说的神经外科医生罗伯特·怀特（1926-2010）。© The New York Times

与猪脑研究更为相似的是20世纪60年代在美国克利夫兰市凯斯西储大学做的一系列研究。医生罗伯特·“谦卑的鲍勃”·怀特（Robert“ Humble Bob” White）主导了这些具有争议性的研究实验。他们分离猴脑并进行低温保存，利用-40℃深低温冷却系统研究其是否可以维系和保持脑部功能。他们将这些脑部组织移植到别的猴子的身体上以维持心血管活动，发现猴脑能够保有“活性”并工作了4到5天。

科学家、媒体和伦理学家受到极大震撼并深感担忧，他们质疑意识是否可以被保留于大脑，因为被分离的大脑并没有实体容纳它。但怀特认为这一实验可能会让脊柱损伤的人通过脑部移植重获新生，比如史蒂芬·霍金。

乔瓦尼·阿尔迪尼曾试图在被处决的犯人身上通过电流使其恢复意识。© Turning the Book Wheel - Tumblr

而历史上早有其他人踩过生死问题在伦理和哲学上的界限，如18世纪的意大利医生兼哲学家路易吉·加尔瓦尼（Luigi Galvani，1737年~1798年）和他随后加入的侄子乔瓦尼·阿尔迪尼（Giovanni Aldini，1762年~1834年）。他们富有争议性的实验有力证明了神经和电流会对肌肉活动产生影响。

比如，在电的刺激下，包括马等几种动物的断头上会产生面部活动。阿尔迪尼甚至试图用电使一具在寒冷冬天被处决的囚犯尸体复活。这一壮举被广为宣传，吸引了一大群人并产生了巨大争议。这就是所谓的电疗法（Galvanism），为后来的玛丽·雪莱（Mary Shelley）写《弗兰肯斯坦》提供了灵感。

因此，随着拯救生命的医疗技术的发展，这一“弗兰肯斯猪”的脑实验引发的众多问题并不是凭空出现，而是与旧有情况息息相关。对塞斯坦来说，这意味着面临的伦理问题日益复杂。他表示：“接下来很重要的一步是创建一个发布研究基准的伦理咨询机构，指导我们在意识信号出现后，是否及如何进行研究。”

原文：www.wired.co.uk/article/pig-brain-experiment-death-definition

本文来自微信公众号：利维坦（ID：liweitan2014），作者：PHILIP JAEKL