4月18日，《Nature》封面重磅发布耶鲁大学最新研究：猪大脑在死亡4小时后成功“复活”，并维持了至少6小时。研究中用到名为BrainEx的系统，是一套类似透析机一样的体外人工循环程序，将实验溶液泵入大脑。其实，这个系统与现代医学的体外膜肺氧合（ECMO）技术类似，而后者早已在大型手术和生命支持等领域得到应用。

《自然》杂志封面：Turning back time

对于高级哺乳动物来说，大脑是身体中最精密、也是最脆弱的器官之一。现代医学发展至今，我们“传统经验认知”一直认为：哺乳动物大脑的血液循环只要被切断数秒钟，就会导致神经活动和意识的不可逆性丧失；如果不能立刻恢复血供，将导致脑内神经细胞进入无法挽救的凋亡过程，从而导致脑死亡。但是，耶鲁大学的神经科学家 Nenad Sestan 和同事们可能正在尝试推翻这一医学常识。

试验实施基本流程

Sestan实验室的研究重点是大脑发育和进化。他和同事从耶鲁大学校园附近的屠宰场获得了大约 300 个猪头，将大脑从颅骨内取出，其中 32 个大脑被连接在了一台名为BrainEx 的设备上。这台仪器包含记录软件、搅拌装置、液体容器、泵、加热器、过滤器等等部件，在装入含有血红蛋白、抗凝剂等成分的人工血液后，能够模拟正常温度下的机体血液循环。研究者将这 32 个猪脑的颈动脉与 BrainEx 相连，在它的帮助下，让这些大脑在死亡 4 小时后重新获得了血液供应。

死后数小时脑循环及细胞功能的恢复情况

研究人员测试了猪大脑在六小时内的功能。结果发现，神经元和其他脑细胞重新开启了正常的代谢功能，不断消耗糖、产生二氧化碳。而且，大脑的免疫系统似乎也在发挥作用,而对照组大脑中未被注入营养和富氧溶液的脑细胞则丧失了功能。当科学家们对处理过的大脑的组织样本加电时，发现个别神经元仍然可以携带信号。此次结果挑战了过去的认知：供血中断后的脑细胞功能退化可能是一个缓慢的过程。

但研究团队没有发现猪大脑中存在协调的放电模式，这是大脑复杂活动甚至是意识存在的证明。在临床上，这不是一个活体大脑，而是一个细胞活跃的大脑。研究人员表示，重启大脑活动可能需要电击，或者将注入的富氧溶液长时间保留在大脑中，以使脑细胞能够从任何由缺氧导致的损伤中恢复过来。

10小时后，左边是未被处理的猪大脑，右图是使用BrainEx的猪大脑。

绿色是神经元，红色是星形胶质细胞，蓝色是细胞核

该研究的公布，引发了各类专家的热烈讨论。杜克大学的法律与哲学教授Nita Farahan等人认为，这项研究“对长期以来有关如何认定动物或人类是死是活的假设提出了质疑”，他们呼吁制定相应的指南来应对这项研究引发的伦理困境。

也有报道称, 这一研究成果表明：人脑复苏存在着极大的想象空间。若是大脑复活的技术能够成真，我们或许可以通过各种冷冻术，将即将死亡的躯体和大脑保存起来，并在未来“复活”。

该报道还畅想，未来纳米机器人在身体内保驾护航；基因重新编程帮助人类远离疾病和衰老；3D生物器官打印机，将成功实现人体组织器官复制、衰老替代等一系列任务，耶鲁大学的研究，或将让死亡这个让所有人最为恐惧的“归途”，开始逐渐走向终结。

BrainEx的简化原理图

耶鲁大学的研究者们表示， BrainEx 是一项能够帮助我们研究大脑如何在缺血缺氧状态下更好复苏的新工具，BrainEx 提供了在三维立体角度研究大脑、探索复杂细胞相互作用和连接的条件，为研究大脑死亡提供了一种新方式。实验中使用的BrainEx的系统循环，是研究团队专门开发用以保护脑组织体外脉冲灌注系统，配以基于血红蛋白、无细胞的、非凝固的、回声性和细胞保护的灌流液，它能促进缺氧恢复，减少再灌注损伤以及防止水肿，并在代谢上支持大脑的能量需求。

上文中所说的BrainEx系统，与现代医学的体外膜肺氧合（ECMO）技术相类似。ECMO的原理是将体内的静脉血引出体外，经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统，起到部分心肺替代作用，维持人体脏器组织氧合血供。

随着临床医学的发展，体外循环应用范围不断扩展，不仅在心脏、肝、肾、肺等大血管手术中获得应用，在肿瘤治疗、心肺功能衰竭的患者的生命支持方面也取得令人瞩目的成绩，成为临床医学的一门重要技术。

本基金会资助山东银丰生命科学研究院开展的”人体低温保存“研究项目中，已成功将ECMO技术应用于应急响应过程中。在宣布临床死亡的第一时间就人工恢复体外循环和氧气供应，最大限度保护志愿者的全身尤其是大脑细胞的存活。同时利用预冷盐水的灌流和体表温度的降低，快速降低志愿者的身体温度，减少细胞代谢和对氧气的消耗，降低细胞的凋亡，从而为志愿者的高质量维持和保存赢得时间。

在同期《Nature》上刊发的评论认为，“BrainEx研究开辟了以前无法想象的可能性”。秉承“关注生命科学，资助科研开发，推动医学进步，发展健康事业”宗旨，山东省银丰生命科学公益基金会也一直在在探索科学无限可能的道路上前行，努力为促进生命科学和低温医学发展做出积极的贡献——科学是解决人类所面临问题的希望所在。