对大脑研究而言,BrainEx是一个“新的开始”。
多年来,对人类大脑的专门研究由于伦理原因一直难以进行,而猪脑实验使大脑在体外可以完整地“存活”。张树培指出,以前研究仅限于死去动物的大脑切片,所以人类对大脑的精细结构缺乏了解。比如,大脑神经元和神经元间通过什么方式连接,具体的神经环路是怎样的?而现在,人类第一次能在三维条件下研究大脑。
对这些复杂神经网络的更深刻理解,有助于科学家进一步研究阿尔茨海默病、自闭症等脑部疾病的原理和测试药物。“我们相当于提供一个平台,可以在上面做一些药物筛选。”张树培说。
更重要的是,BrainEx实验可能帮助科学家们突破大脑研究中最敏感的问题:“意识”。
张树培解释,出于伦理的考量,BrainEx实验从根源上就隔绝了“意识的产生”,因为研究人员为猪注射了神经元活动阻滞剂,可以阻止任何可能导致意识的神经相互作用,并配有脑电图时刻监测大脑活动。如果监测到任何意识活动,即脑电图显示不是一条直线,就会立刻结束实验。
在此前提下,为测试大脑细胞的活度,研究人员在灌注结束后将大脑切成300微米左右的薄片,通过对切片内神经元细胞的电流刺激,观察是否有信号波动,最后证明“单个神经元细胞是活的”。但张树培指出,意识一定诞生于“全脑神经元细胞之间的整体联动”。
因此悖论在于,如果人类想进一步理解大脑的本质,必然要触碰到的领域是:数百万个脑神经细胞和它们之间的数万亿个联结,是如何协同工作的?未来的某一天,人类将不愿止步于“复活”脑细胞,而是思想和性格,我们为此做好准备了吗?如果人类可以“创造意识”,那又会是一个怎样的世界?
对于OrganEx技术而言,这些讨论还很遥远。张树培指出,从细胞到组织、器官层面,以及整个身体的功能,要想实现“死而复生”,“这是一个非常非常远的计划”。
比如人体最重要的器官之一——肾脏,它的主要功能是产生尿液,但实验由于是低温灌注,可能对尿液产生了影响。
事实上,实验中的猪心脏和大脑这两个重要器官也仅仅是恢复了“非常小部分”的功能,其他重要功能如心脑血管循环并未恢复。
张树培解释,出于动物实验的伦理审查等原因,灌注也是有时限的。“如果是延长灌注后,依然能促进对细胞的修复,在人类身上的临床试验可能就会提前,我们需要更多数据。”她还透露,在更短期,研究团队下一步计划把猪的器官“移植到另一头猪体内”,观察器官功能是否恢复。“至于在人体身上实验,可能至少10年至20年以后了。”据《中国新闻周刊》