“復(fù)活豬腦”“重新定義死亡”?《自然》答疑
原文作者:Sara Reardon
從是否具有意識到人體冷凍的影響,關(guān)于最近熱議的“豬腦復(fù)活研究” ,《自然》期刊新聞團隊對讀者提出的部分問題進行了回答和解釋。
耶魯大學(xué)的科研人員在豬死亡4小時后成功在體外“復(fù)活”了它們的大腦,盡管他們尚未實現(xiàn)意識的恢復(fù),但生物倫理學(xué)家認為該研究在倫理方面具有深遠影響。
在能夠?qū)⒀鯕夂蜖I養(yǎng)物質(zhì)注入器官的特殊系統(tǒng)支持下,豬大腦在豬死亡幾個小時后恢復(fù)了基本的細胞功能。
圖片來源: Michael Staudt / VISUM / eyevine
這是一項什么樣的研究,對未來會有怎樣的影響?《自然》期刊的新聞團隊就讀者提出的部分問題進行了回答和解釋。
這項研究是否意味著我們離永生更近了一步?—— Wesley Mendes
這么說為時尚早。耶魯大學(xué)研究人員開發(fā)的BrainEx系統(tǒng)能夠為細胞提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),從而恢復(fù)部分細胞功能,譬如分解糖類產(chǎn)生能量、合成蛋白質(zhì)等。這些功能目前能夠維持的最長時間是36小時。但BrainEx系統(tǒng)無法延緩衰老及疾病進展,且研究人員尚不清楚BrainEx系統(tǒng)最長能夠維持器官存活多久。
耶魯大學(xué)研究團隊尚未在人類身上嘗試過該項技術(shù),首要原因是BrainEx系統(tǒng)只有在將大腦從頭骨中移出后方能使用。但未來或有一天,改良后的BrainEx系統(tǒng)將能夠“復(fù)活”那些因為意外事故、心臟病或卒中發(fā)生腦死亡的病人。
這項研究對大腦移植有何意義?—— 匿名
就目前的科技水平而言,將大腦從一個機體移植到另一個機體仍然只存在于科幻小說中。
耶魯大學(xué)的科研人員僅僅恢復(fù)了腦細胞的部分功能。而將大腦移植到活體內(nèi)遠比這個復(fù)雜。對科學(xué)家來說,最大的挑戰(zhàn)之一就是如何將腦干與活體中切斷的脊髓重新連接起來。只有重建這種連接,大腦才能沿著脊柱發(fā)送電信號,控制各項身體功能和運動,并對來自身體其他部位的感覺刺激做出反應(yīng)。
離體大腦是否具有意識?它能夠認識或感知事物嗎?— Albert J.
對此我們并不清楚。在這項研究中,研究人員特意通過化學(xué)物質(zhì)阻斷神經(jīng)元放電避免豬腦恢復(fù)意識。該團隊并未觀察到任何能夠表明豬腦具有意識的大腦活動。
但是,離體大腦恢復(fù)意識也并非天方夜譚。在這項豬腦研究中,研究人員切除了部分腦組織,并對這部分大腦施加了電刺激。他們發(fā)現(xiàn)這部分大腦中的神經(jīng)元在外界刺激下仍能放電。去年,加州大學(xué)圣迭戈分校的研究人員報告稱,培養(yǎng)皿中的“迷你大腦”首次自發(fā)地產(chǎn)生了與人類相似的腦電波。這些腦類器官——實驗室中培養(yǎng)的三維腦組織團塊——的放電模式與早產(chǎn)兒的大腦相似。
明確離體大腦是否能夠感知周圍環(huán)境中的事物需要將其與感覺器官,譬如眼睛或皮膚相連接。但感覺剝奪試驗以及關(guān)于夢的研究表明,即使沒有外部刺激,大腦仍能產(chǎn)生意識。
類似的研究是否會改變我們對意識的定義?—— Ego Sum
豬腦研究中用到的BrainEx系統(tǒng)等技術(shù)為在實驗室中模擬意識和大腦活動提供了一種新方法——科學(xué)家甚至能夠在離體動物器官而非人類身上測試一些治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物。
豬腦實驗是在美國開展的,美國目前對離體動物器官實驗沒有任何限制。但研究人員認為在離體器官上進行的任何可能恢復(fù)大腦活動的實驗都應(yīng)經(jīng)過倫理審查后方可進行。
恢復(fù)了部分大腦活動的豬腦是否就類似于植物人的狀態(tài)?—— 匿名
并非如此。盡管通常情況下我們認為植物人不具有意識,但他們大腦中的神經(jīng)元仍在不斷放電,并能夠調(diào)控睡眠-覺醒周期、心肺功能及其他生理過程。而最新這項研究中的豬腦細胞雖然恢復(fù)了部分代謝功能,譬如那些產(chǎn)生能量、排除廢物的過程,但除非研究人員單獨施加刺激,否則這些神經(jīng)元并不會放電。
可能具有意識的離體大腦是否具有人權(quán)?無意識的離體大腦是否能夠被稱為人?——— T. Beyer
目前有關(guān)使某一器官具有意識的法律仍是空白,倫理學(xué)家已開始認真探討這一問題。
盡管如此,豬腦實驗并不是第一個引發(fā)類似討論的實驗——哪些實體具有意識?“它們”應(yīng)當(dāng)享受怎樣的權(quán)利?倫理學(xué)家已經(jīng)在爭論人工智能機器是否應(yīng)享有特定權(quán)利,黑猩猩、海豚等動物所擁有的智慧是否意味著它們應(yīng)享有更多權(quán)利。
這一研究對實現(xiàn)人體冷凍有何影響?——David Quintero
我們并不知道豬腦研究是否會對人體冷凍產(chǎn)生影響以及產(chǎn)生怎樣的影響。所謂“人體冷凍”,是指死后將身體或大腦冷凍,待技術(shù)進步后將其復(fù)活。在本研究中,研究人員在豬死后4小時向離體大腦中注入BrainEx溶液,恢復(fù)了部分細胞功能。目前尚無研究證明BrainEx系統(tǒng)是否適用于經(jīng)過冷凍的大腦。
來源:Nature自然科研
原文以Disembodied pig brains revived: Your questions answered為標題發(fā)布在2019年4月22日《自然》NEWS EXPLAINER 上。
Nature| doi:10.1038/d41586-019-01289-1

