בניסוי קיצוני שיש כמה מומחים התלבטו מה המשמעות של להיות "חי", מדענים החזירו את זרימת המוח וכמה פעילות תאים במוח החזירים שעות לאחר שהחיות מתו בבית המטבחיים.
התוצאות, אם כי נעשו בחזירים ולא בבני אדם, מאתגרות את הדעה הרווחת, כי לאחר המוות, תאי המוח עוברים נזק פתאומי ובלתי הפיך.
במקום זאת, הממצאים, שפורסמו היום (17 באפריל) בכתב העת Nature, מראים כי מוחו של יונק גדול "שומר על יכולת שחזור בעבר שלא הוערכה בעבר" ופעילות סלולרית מסוימת שעות לאחר המוות, אמר הכותב הבכיר במחקר ננד ססטאן, פרופסור למדעי המוח, הרפואה ההשוואתית, גנטיקה ופסיכיאטריה בבית הספר לרפואה ייל בניו הייבן.
"ההשלכה העיקרית של ממצא זה היא ש ... מוות תאים במוח מתרחש לאורך חלון זמן ארוך יותר שחשבנו בעבר", אמר ססטן במהלך מסיבת עיתונאים אתמול. במקום להתרחש במהלך שניות או דקות לאחר המוות, "אנו מראים ש ... תהליך הדרגתי, צעד צעד," וכי במקרים מסוימים, ניתן לדחות את תהליכי המוות בתאים או אפילו להפוך אותם, אמר ססטאן.
ובכל זאת, החוקרים הדגישו כי הם לא צפו בפעילות כלשהי במוח החזירים שתידרש לצורך תפקוד מוחי תקין או דברים כמו מודעות או תודעה. "זה לא מוח חי", אמר ססטן. "אבל זה מוח פעיל בסלולר."
העבודה יכולה לספק למדענים דרכים חדשות לחקר המוח, ולאפשר להם לבחון פונקציות במוח השלם והשלם באופן שלא היה אפשרי קודם לכן. זה בתורו יכול לסייע למדענים להבין טוב יותר מחלות מוח או את ההשפעות של פגיעה מוחית, אמרו החוקרים.
למרות שהמחקר הנוכחי נערך בחזירים ולא בבני אדם, מוח החזירים הוא גדול יותר ודומה לבני אדם בהשוואה למוח מכרסמים.
"BrainEx"
במחקר פיתחו החוקרים מערכת חדשה לחקר מוחם שלם, לאחר המוות, המכונה BrainEx. זוהי רשת של משאבות הצינורות תמיסה סינתטית - תחליף לדם - לעורקי המוח בטמפרטורת גוף רגילה.
החוקרים בדקו בעזרת BrainEx 32 מוח מוחי חזיר שלאחר המוות שהושגו ממתקן לעיבוד חזיר (שאחרת היה מושלך). המוח הונח במערכת ה- BrainEx 4 שעות לאחר מות החזירים, והורשו "להשתכל" עם תחליף הדם הסינטטי למשך 6 שעות.
במהלך תקופה זו, מערכת BrainEx לא רק שמרה על מבנה תאי המוח והפחיתה את מוות התא, אלא גם החזירה פעילות מסוימת של התא. לדוגמה, חלק מהתאים היו פעילים במטבולית, כלומר השתמשו בגלוקוז ובחמצן והפיקו פחמן דו חמצני. תאים אחרים הגיבו בתגובה דלקתית כשהם מעוררים באמצעות מולקולות מסוימות.
לעומת זאת, מוחות "שליטה" שלא טופלו ב- BrainEx התפרקו במהירות.
ססטן אמר כי "אנו יכולים לראות הבדלים דרמטיים בין המוחות שאנו מטפלים בהם עם הטכנולוגיה שלנו".
דאגות אתיות
ד"ר ניל סינגל, פרופסור לנוירולוגיה באוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו, שלא היה מעורב במחקר, אמר כי העבודה "מעוררת מחשבה", בגלל כמה מהנושאים האתיים שהועלו. לדוגמה, למרות שמדענים נמצאים דרך ארוכה מלהיות מסוגלים לשחזר את תפקוד המוח אצל אנשים עם פגיעות מוחיות חמורות, אם אפשרי שחזור מסוים של פעילות המוח, "אז נצטרך לשנות את ההגדרה שלנו למוות במוח", אמר Singhal ל- Live Science. .
החוקרים לא ראו סימני הכרה, וגם לא זו הייתה מטרת המחקר. למעשה, תמיסת הדם הסינתטית כללה כמה כימיקלים החוסמים פעילות עצבית, סוג הפעילות שתידרש לתודעה.
יתר על כן, אם הופיעה כל סוג של פעילות חשמלית מסודרת - מהסוג הדרוש לתודעה - החוקרים היו מוכנים לנקוט בפעולות כדי להפסיק את הפעילות הזו באמצעות הרדמה והורדת טמפרטורת המוח, אמר מחבר המחקר סטיבן לאתאם, מנהל חברת ייל. המרכז הבינתחומי לביו-אתיקה. במילים אחרות, הפסקת הניסוי אם זה היה קורה.
בפרשנות שפורסמה לצד המחקר, ניטה פרחני, פרופסור לפילוסופיה למשפטים באוניברסיטת דיוק, וקולגות קראו להנחיות נוספות בנוגע לנושאים האתיים שהעלה המחקר, שלדבריהם "מטילה ספק בהנחות ארוכת שנים לגבי מה שעושה חיה - או אנושית - חיה. "
סוגיות כאלה כוללות כיצד לזהות תודעה מלכתחילה וכמה זמן יש לאפשר למערכות כמו BrainEx לפעול.
עבודה עתידית
מכיוון שהמחקר נמשך 6 שעות בלבד, נדרש מחקר נוסף כדי לדעת האם BrainEx יכולה לשמר מוח לאורך זמן רב יותר מאשר הפעם.
בנוסף, נותרו הרבה שאלות לגבי מידת הדגם הזה לסביבת המוח. המערכת אינה משתמשת בדם אמיתי, והמוח אינו שטוף בנוזל שכן הוא נמצא בתוך הגולגולת, אמר סינגל.
אבל אם ניתן להשתמש במערכת במחקר מוחי עתידי, הדבר "עלול להוביל לדרך חדשה לחלוטין ללמוד את המוח שלאחר המוות", אנדראה בקל-מיטצ'נר, צוות הצוות במיזם ה- BRAIN של מכונים לאומיים לבריאות, אשר מימן במימון את מחקר, נאמר בהצהרה. "הטכנולוגיה החדשה פותחת הזדמנויות לבחון חיבורים ופונקציות מורכבות של תאים ומעגלים שאבדו כאשר נשמרים דגימות בדרכים אחרות," אמרה בקל-מיטצ'נר. העבודה יכולה גם לעורר מחקר על דרכים לקדם התאוששות מוחית לאחר אובדן זרימת הדם למוח, כמו למשל במהלך התקף לב.
ובכל זאת, המחקר לא התקרב ליכולת להחיות מוח, חזיר או אדם, לאחר המוות. "בעיקרון, כאשר המוח מאבד את זרימת הדם, זה כמו שבניין מורכב מאוד פשוט מתפורר למיליון חלקים", אמר סינגל. היצירה החדשה מציעה ששיטה זו "יכולה לשחזר חלק מהיסוד", אך עדיין קיימת הקתדרלה של המוח שתיבנה על גבי בסיס זה, אמר.
