原文作者：Sara Reardon

從是否具有意識(shí)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(tuán)隊(duì)對(duì)讀者提出的部分問(wèn)題進(jìn)行了回答和解釋。

耶魯大學(xué)的科研人員在豬死亡4小時(shí)后成功在體外“復(fù)活”了它們的大腦，盡管他們尚未實(shí)現(xiàn)意識(shí)的恢復(fù)，但生物倫理學(xué)家認(rèn)為該研究在倫理方面具有深遠(yuǎn)影響。

在能夠?qū)⒀鯕夂蜖I(yíng)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(gè)小時(shí)后恢復(fù)了基本的細(xì)胞功能。

圖片來(lái)源: Michael Staudt / VISUM / eyevine

這是一項(xiàng)什么樣的研究，對(duì)未來(lái)會(huì)有怎樣的影響？《自然》期刊的新聞團(tuán)隊(duì)就讀者提出的部分問(wèn)題進(jìn)行了回答和解釋。

這項(xiàng)研究是否意味著我們離永生更近了一步？—— Wesley Mendes

這么說(shuō)為時(shí)尚早。耶魯大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)的BrainEx系統(tǒng)能夠?yàn)榧?xì)胞提供氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而恢復(fù)部分細(xì)胞功能，譬如分解糖類(lèi)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(zhǎng)時(shí)間是36小時(shí)。但BrainEx系統(tǒng)無(wú)法延緩衰老及疾病進(jìn)展，且研究人員尚不清楚BrainEx系統(tǒng)最長(zhǎng)能夠維持器官存活多久。

耶魯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)尚未在人類(lèi)身上嘗試過(guò)該項(xiàng)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(lái)或有一天，改良后的BrainEx系統(tǒng)將能夠“復(fù)活”那些因?yàn)橐馔馐鹿?、心臟病或卒中發(fā)生腦死亡的病人。

這項(xiàng)研究對(duì)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(gè)機(jī)體移植到另一個(gè)機(jī)體仍然只存在于科幻小說(shuō)中。

耶魯大學(xué)的科研人員僅僅恢復(fù)了腦細(xì)胞的部分功能。而將大腦移植到活體內(nèi)遠(yuǎn)比這個(gè)復(fù)雜。對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，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(lái)。只有重建這種連接，大腦才能沿著脊柱發(fā)送電信號(hào)，控制各項(xiàng)身體功能和運(yùn)動(dòng)，并對(duì)來(lái)自身體其他部位的感覺(jué)刺激做出反應(yīng)。

離體大腦是否具有意識(shí)？它能夠認(rèn)識(shí)或感知事物嗎？— Albert J.

對(duì)此我們并不清楚。在這項(xiàng)研究中，研究人員特意通過(guò)化學(xué)物質(zhì)阻斷神經(jīng)元放電避免豬腦恢復(fù)意識(shí)。該團(tuán)隊(duì)并未觀察到任何能夠表明豬腦具有意識(shí)的大腦活動(dòng)。

但是，離體大腦恢復(fù)意識(shí)也并非天方夜譚。在這項(xiàng)豬腦研究中，研究人員切除了部分腦組織，并對(duì)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(bào)告稱(chēng)，培養(yǎng)皿中的“迷你大腦”首次自發(fā)地產(chǎn)生了與人類(lèi)相似的腦電波。這些腦類(lèi)器官——實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的三維腦組織團(tuán)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?chē)h(huán)境中的事物需要將其與感覺(jué)器官，譬如眼睛或皮膚相連接。但感覺(jué)剝奪試驗(yàn)以及關(guān)于夢(mèng)的研究表明，即使沒(méi)有外部刺激，大腦仍能產(chǎn)生意識(shí)。

類(lèi)似的研究是否會(huì)改變我們對(duì)意識(shí)的定義？—— Ego Sum

豬腦研究中用到的BrainEx系統(tǒng)等技術(shù)為在實(shí)驗(yàn)室中模擬意識(shí)和大腦活動(dòng)提供了一種新方法——科學(xué)家甚至能夠在離體動(dòng)物器官而非人類(lèi)身上測(cè)試一些治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物。

豬腦實(shí)驗(yàn)是在美國(guó)開(kāi)展的，美國(guó)目前對(duì)離體動(dòng)物器官實(shí)驗(yàn)沒(méi)有任何限制。但研究人員認(rèn)為在離體器官上進(jìn)行的任何可能恢復(fù)大腦活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)都應(yīng)經(jīng)過(guò)倫理審查后方可進(jìn)行。

恢復(fù)了部分大腦活動(dòng)的豬腦是否就類(lèi)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(rèn)為植物人不具有意識(shí)，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(jué)醒周期、心肺功能及其他生理過(guò)程。而最新這項(xiàng)研究中的豬腦細(xì)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(guò)程，但除非研究人員單獨(dú)施加刺激，否則這些神經(jīng)元并不會(huì)放電。

可能具有意識(shí)的離體大腦是否具有人權(quán)？無(wú)意識(shí)的離體大腦是否能夠被稱(chēng)為人？——— T. Beyer

目前有關(guān)使某一器官具有意識(shí)的法律仍是空白，倫理學(xué)家已開(kāi)始認(rèn)真探討這一問(wèn)題。

盡管如此，豬腦實(shí)驗(yàn)并不是第一個(gè)引發(fā)類(lèi)似討論的實(shí)驗(yàn)——哪些實(shí)體具有意識(shí)？“它們”應(yīng)當(dāng)享受怎樣的權(quán)利？倫理學(xué)家已經(jīng)在爭(zhēng)論人工智能機(jī)器是否應(yīng)享有特定權(quán)利，黑猩猩、海豚等動(dòng)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(duì)實(shí)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(huì)對(duì)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(jìn)步后將其復(fù)活。在本研究中，研究人員在豬死后4小時(shí)向離體大腦中注入BrainEx溶液，恢復(fù)了部分細(xì)胞功能。目前尚無(wú)研究證明BrainEx系統(tǒng)是否適用于經(jīng)過(guò)冷凍的大腦。

來(lái)源：Nature自然科研

原文以Disembodied pig brains revived: Your questions answered為標(biāo)題發(fā)布在2019年4月22日《自然》NEWS EXPLAINER 上。

Nature| doi:10.1038/d41586-019-01289-1