Znanstveniki obnovijo delno možgansko funkcijo v možganih prašičev, ki so umrli pred nekaj urami

Medtem ko prašiči niso bili na noben način oživljeni, so imeli v možganih obnovljeno pomembno delovanje celic v urah po njihovi smrti.

Prašič v vedru

Wikimedia CommonsProessor Sestan in njegova ekipa so testirali na skupno 300 prašičih in na koncu uporabili 32 prašičjih možganov za zadnji poskus.

Ko srce preneha črpati kisikovo kri v možgane, telo začne umirati. To velja za vse sesalce, vključno s prašiči. Zato je bil nedavni uspeh profesorja univerze Yale Nenad Sestan pri obnovi delne možganske funkcije v možganih mrtvih prašičev tako osupljiv dosežek.



Glede na sporočilo za javnost univerze Yale prek Opozorilo Eureka , Je profesor Sestan lahko štiri ure po njegovi smrti umrl v prašičjih možganih.



'Ugotovili smo, da se tkivna in celična struktura ohranja in zmanjša celična smrt,' je dejal Sestan. »Poleg tega so bile obnovljene nekatere molekularne in celične funkcije. To niso živi možgani, so pa celično aktivni možgani. '

najbolj osemdesetih slik doslej
Angiografija prašičjih možganov, ki so podvrženi sistemu BrainEx profesorja Sestana.

Seveda celična smrt ni takojšnja in lahko traja nekaj ur, da se vse celice trajno izklopijo po izteku živali. Kljub temu je eksperiment profesorja Šestana videl, da so se celo celične funkcije, za katere naj bi prenehale v nekaj minutah po prenehanju dovajanja kisika, vrnile v normalno delovanje. Raziskava je razkrila novo luč o tem, kako časovno občutljivo ali nepopravljivo je ustavljanje možganskih funkcij.



Razlikovanje med celično aktivnostjo in zavestjo pa je ključno tukaj. Zaznanega okolja ni bilo, niti možganske funkcije na visoki ravni. Član ekipe Zvonimir Vrselja je pojasnil, da »vrste organizirane električne dejavnosti, povezane s zaznavanjem, zavedanjem ali zavestjo«, v nobenem trenutku niso opazili. Aktivnost nevronov v hipokampusu pa tudi obtok, struktura krvnih žil in zdrav vnetni odziv zagotovo so bili. Že zaradi teh dejavnikov je to izjemno pomemben dosežek.

Študija profesorja Šestana, objavljena leta Narava , podrobno opisuje, kako je ekipa iz tovarne za pakiranje mesa dobila mrtvega prašiča in izolirala njegove možgane v kadi, ki je vsebovala določeno kemično raztopino. Postopek smo opazovali šest ur in imeli precej obetavne rezultate.

Ideja študije je bila preučiti možganske celice, medtem ko delujejo, kot je predvideno v telesu. Čeprav znanstveniki lahko opazujejo celice v petrijevki, je Šestan pojasnil, da je to omejujoče, saj 'težava je, da ko to storiš, izgubiš 3D organizacijo možganov.'



Tako je znanstvenik želel razviti metodo preučevanja možganskih celic, medtem ko je v možganih še nedotaknjena. To je zahtevalo šest let raziskav in razvoja ter preizkušanje njihovega pristopa na približno 300 prašičjih glavah. Končna različica tehnologije, uporabljene za ta projekt, je dobila ime BrainEx.

Brain Ex ilustracija

Nenad Šestan et. al / Medicinska šola YalePrikaz perfuzijskega sistema BrainEx in njegovega eksperimentalnega poteka dela.

'To je bil res posnet projekt v temi,' je dejal član ekipe Stefano Daniele. 'Nismo se vnaprej zamislili, ali bi to lahko delovalo ali ne.'



Ekipa je uporabila 32 prašičjih glav, ki sta jih Daniele in Vrselja čisto oprala v klavnici. Prav tako so morali zagotoviti, da se je tkivo pred testiranjem ohladilo. Nato so v laboratoriju prašičem odstranili možgane.

Nato je skupina povezala določene krvne žile z napravo, ki je šest ur v organ črpala mešanico posebej oblikovanih kemikalij. Ena od kemikalij je bilo zdravilo proti napadom lamotrigin, ki upočasni ali blokira nevronsko aktivnost. To je bilo dodano v mešanico, ker 'so raziskovalci menili, da bi lahko možganske celice bolje ohranili in njihovo funkcijo morda bolje obnovili, če ne bi bile aktivne.'



'To je pravi preboj na področju raziskav možganov,' je dejala Andrea Beckel-Mitchener z Nacionalnega inštituta za duševno zdravje. 'To je novo orodje, ki zapolnjuje vrzel med osnovno nevroznanostjo in kliničnimi raziskavami.'

Beckel-Mitchener sodeluje tudi s pobudo BRAIN, ki se je aktivno borila za pospešitev raziskav nevroznanosti in je delno financirala študijo profesorja Sestana. Da bi bilo jasno, ta poskus nikakor ni poskušal obnoviti zavesti - čeprav je bila ekipa zaradi tega precej zaskrbljena.

Pregledi možganov prašičev

Stefano G. Daniele / Zvonimir Vrselja / Sestan Laboratory / Yale School of MedicineRegija hipokampusa G3 v prašičjih možganih 10 ur nezdravljena (levo) in dvojnik BrainEx (desno). Nevroni so zeleni.

'To je bilo nekaj, česar so bili raziskovalci aktivno zaskrbljeni,' je dejal Stephen Latham, bioetik z Yalea, ki je sodeloval pri projektu. 'In razlog je v tem, da niso želeli narediti eksperimenta, ki bi sprožil etična vprašanja, ki bi jih postavili, če bi v teh možganih vzbujali zavest, ne da bi prej dobili neke vrste resne etične smernice.'

Po zaključku te študije so bili ti etični pomisleki v ospredju drugih. Po navedbah NPR , Nita Farahany, pravna šola Duke, ki preučuje etiko novih tehnologij, je navdušena in zaskrbljena zaradi možnih posledic tega projekta.

'Bilo je čudovito,' je dejala. »Moja prva reakcija je bila precej šokirana. Gre za prelomno odkritje, ki pa v resnici bistveno spremeni tudi veliko obstoječih prepričanj v nevroznanosti o nepovratni izgubi možganskih funkcij, ko pride do pomanjkanja kisika v možganih. '

Profesor Šestan

Medicinska šola YaleProfesor dr. Nenad Šestan.

Kljub temu je mejnik, ki so ga tukaj dosegli profesor Sestan in njegovi kolegi, zelo obetaven za prihodnje študije kompleksnega celičnega vedenja.

'Prvič smo sposobni raziskati velike možgane v treh dimenzijah, kar povečuje našo sposobnost preučevanja zapletenih celičnih interakcij in povezljivosti,' je nadaljeval Daniele.

Z jasnejšim razumevanjem, kako delujejo ti zapleteni sistemi, seveda pride tudi možnost zdravljenja ali celo izkoreninjenja izčrpavajočih možganskih motenj, ki pestijo paciente po vsem svetu. Vsaj Beckel-Mitchener upa, da je ta študija del tega procesa.

Obnova mikrocirkulacije

Nenad Šestan et. al / Medicinska šola Yale'Ex vivo' (zunaj organizma) obnova mikrocirkulacije in vaskularne dilatacijske funkcionalnosti.

'Ta vrsta raziskav daje upanje za boljše razumevanje in zdravljenje možganskih motenj in bi lahko privedla do povsem novega načina preučevanja obmorskih človeških možganov,' je dodala.

Tako kot je znano, so znanstveniki lahko prvič v zgodovini človeštva obnovili pomembno celično aktivnost v možganih sesalcev ure po njegovi smrti. Kar zadeva znanstvene dosežke, je to samo po sebi uspeh - tudi če prašiči dejansko niso bili oživljeni.


Nato preberite o znanstvenikih preučevanje bolnikov s srčnim zastojem, ki so bili uspešno oživčeni . Nato se naučite o znanstveniki, ki so ustvarili hibrid človek-žival v laboratoriju.