Текст уведомления здесь

Мозг свиньи оживили вне тела. Он ни о чем не думал

Но не исключено, что «бездумность» была вызвана химически

В свежем номере журнала Nature вышла статья, описывающая успехи, которых добились йельские нейробиологи при помощи созданной ими системы жизнеобеспечения для мозга BrainEx. Подключая к ней мозги обезглавленных за четыре часа до этого на скотобойне свиней, ученые смогли на протяжении шести часов успешно поддерживать жизнь в извлеченных из черепной коробки органах. Исследователи отдельно подчеркивают тот факт, что испытуемые объекты «молчали», никаких признаков высшей нервной деятельности не проявляя. Тем не менее они признают, что с развитием их технологии возможность восстановления электрической способности мозга «в принципе возможна».
Добавить в закладки
Комментарии

Год назад широкая общественность впервые услышала о том, что в Йельском университете проводятся реальные эксперименты по созданию «мозга-в-бочке» — поддержанию жизни в отделенном от тела мозге в течение 36 часов. В марте прошлого года руководитель экспериментов, Ненад Сестан, отказался обсуждать с журналистами техническую спецификацию системы BrainEx. Теперь статья вышла.

Начало сюжета: Нейрофизиологи научились поддерживать жизнь в мозге, извлеченном из тела. Это можно считать «камерой предельной сенсорной депривации»?

Секрет BrainEx делится на два: секретную конструкцию аппарата циркуляции перфузата (искусственной крови) и собственно тайну рецепта этой самой искусственной крови. BEx-перфузат — это неспособный сворачиваться физраствор с добавлением аналога гемоглобина и целого ряда фармакологических соединений (антиапоптические и антинекротические агенты, контраст и так далее). Первые два часа «второй жизни» его постепенно разогревают с 25 до 37 градусов Цельсия, прокачивая через мозг с помощью аппарата — сети насосов, фильтров, ультразвуковых передатчиков и инструментов по контролю над температурой и составом искусственной крови.

NPG Press / Youtube

В ходе экспериментов ученые сравнивали четыре группы свиных мозгов: (1) мозги, которые извлекали из черепа и через 4 часа подключали к аппарату с традиционным перфузатом для донорских органов и оставляли подсоединенными на 6 часов; (2) мозги, которые также через 4 часа подключали к аппарату с BEx-перфузатом и держали те же 6 часов; (3) мозги в отрубленных свиных головах, с которыми ничего не делали, а продержали 10 часов при комнатной температуре; (4) мозги, извлеченные из черепа через час после смерти.

О процедурах, которые длились бы до 36 часов, в статье ничего не говорится.

Вторая экспериментальная группа, которой достался и йельский аппарат, и йельский перфузат, по итогам наблюдения показала себя наилучшим образом. По всем оцениваемым учеными параметрам эта группа превзошла конкурентов из группы с «обыкновенным» перфузатом. Аппарат восстанавливал микроциркуляцию в извлеченном из черепной коробки мозге, сосуды в нем исправно сокращались, а орган исправно реагировал на вводимые в него лекарства. Так, если вводили сосудосуживающее, сосуды послушно сужались.

Сохранялась анатомическая целостность мозга, которую проверяли при помощи МРТ-сканирования: размер желудочков, контраст серого и белого вещества и очертания регионов оставались неизменными, даже если их сравнивали со снимками живого мозга в живой свинье, в то время как мозг из других групп на момент прерывания эксперимента уже показывал признаки прогрессирующей смерти.

Что касается клеточной структуры, то гиппокамп, неокортекс и мозжечок, где симптомы аноксии (недостатка кислорода) и ишемии (нарушения кровообращения) особенно заметны, в BEx-мозге были ближе к состоянию четвертой экспериментальной группы (извлеченный из черепа мозг через час после декапитации свиньи). Хотя в том, что касается структуры самих клеток, BEx-мозг сохранился лучше «часового» — например, меньше пострадали митохондрии и миелиновые оболочки аксонов.

Читайте также: Мозг рассказал о том, что он слышит. В этом ему помогла нейросеть, которая распознавала активность слуховой коры мозга и синтезировала речь на основе звуковых сигналов

Сами нейроны и качество их соединений также сохранили достаточно «товарный» вид, близкий к состоянию мозга через час после «смерти», поскольку активные антиапоптические вещества в BEx-перфузате успешно замедлили их разрушение, в то время как во всех других экспериментальных группах морфология нейронов и их соединений начала деградировать. И только в BEx-группе клетки моторной коры сохранили свою морфологию. Церебральный метаболизм у второй группы «мозгов-в-бочке» также сохранился.

Когда же ученые перешли к электрической стимуляции, то реакция мозга, который провел 6 часов на традиционном кровезаменителе, и мозга, просто пролежавшего в своих черепах 10 часов, наглядно указала на значительные разрушения связности нейронов. Вместе с тем клетки неокортекса BEx-мозга и мозга «часовой годности» оказались в относительно равной боевой готовности. Кроме того, в гиппокампе у них сохранились пирамидальные нейроны. Однако спонтанная активность мозга при стимуляции электродами, используемыми в медицинской практике, не восстановилась.

Группа Сестана заключает, что их технология успешно удерживает «умерший» мозг в состоянии, которое дает надежду на восстановление людей и приматов, перенесших глобальную ишемию головного мозга.

Это позволяет задаваться вопросом о том, может ли система йельских ученых «поддерживать жизнь» в мозге, извлеченном из тела, или, скорее, «сохранить физиологию» этого органа, подобно тому, как медицина сегодня хранит почки, печень и другие фрагменты человеческого тела. «Важно отличать восстановление нейрофизиологической активности от восстановления интегрированных функций мозга (то есть нейрологического восстановления), — пишут они в заключительной части своей статьи. — Восстановление молекулярных и клеточных процессов через 4 часа после глобальной аноксии или ишемии не следует экстраполировать до возобновления нормального функционирования мозга». И в очередной раз подчеркивают, что никаких сигналов, напоминавших бы высшую нервную деятельность (альфа- или бета-волны), в мозге экспериментальной группы они не зарегистрировали. Хотя и отмечают в дополнительной статье, что подобное при дальнейшем развитии их технологии «в принципе возможно».

Как отмечают ученые, написавшие для этого же номера Nature комментарий к работе Сестана, отсутствие сигналов на ЭЭГ может быть следствием дизайна эксперимента: в состав BEx-кровезаменителя входят вещества, подавляющие нервную активность.

Йельские исследователи исходили из гипотезы, что остановка нервной деятельности снизит износ тканей. «Если бы эти блокаторы в какой-то момент удалили, команда, возможно, увидела бы активность мозга на ЭЭГ», — пишут комментаторы. О том, проводились ли в Йеле эксперименты над мозгом, где в состав BEx-крови не добавляли подобные блокаторы, в статье группы Сестана не упоминается, хотя известно, что описанному в статье эксперименту предшествовали пилотные исследования.

«Мозг-в-бочке» — классический мысленный эксперимент, который исследует доступные солипсисту возможности достоверно утверждать, что мир, который он наблюдает, представляет собой наваждение. В нем рассматривается пример с изолированным от тела мозгом, на который передаются электрические стимулы, создающие у мозга иллюзию сенсорного восприятия окружающего мира. Сам мысленный эксперимент — один из вариантов рассмотрения проблемы доказательства внешнего мира, которая в строгом смысле окончательного решения до сих пор не получила. Теперь у человечества появилась «бочка», позволяющая поддерживать жизнь в отдельно взятом мозге. Философам, по-видимому, осталось дождаться нужного уровня нейроинтерфейсов, и теоретический спор можно будет разрешить экспериментально.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы