该如何定义,逆转脑死亡

日期:2019-10-06编辑作者:威尼斯在线平台

原标题:在人类意识可以上传的数字时代,“死亡”该如何定义?

耶鲁大学的科学家研发了一套体外灌注系统,能够让死亡数小时后的猪脑恢复脑循环和部分脑细胞功能,并维持了至少6个小时。这一令人震惊的研究开辟了以前无法想象的可能性,并在理论上对现今的脑死亡标准以及由此制定的器官移植政策和程序造成巨大冲击。

我们对死亡的定义正在发生改变。

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心肺死亡

2019年4月18日出版的英国《自然》杂志封面。

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2019年4月18日出版的英国《自然》杂志刊登题为“让时光返流”的封面文章,直接挑战人类社会现行的死亡标准和定义。耶鲁大学医学院的神经科学家内纳德·塞斯坦(Nenad Sestan)团队研发了一套名为BrainEx的体外灌注系统,能让死亡数小时后的猪脑恢复脑循环和部分脑细胞功能,并维持至少6小时。

在20世纪出现脑死亡的概念之前,判断死亡的主要标准是没有脉搏和呼吸。以前探测心跳的方法缺乏充分依据,并不总是有效。

恢复猪的部分大脑功能

这导致了另外一些相当古怪的判断标准。例如在18世纪,有各种千奇百怪的方法被用来确定某人是否死亡。羽毛笔挠痒、荨麻鞭打、尿液入嘴、针刺脚趾甲缝,甚至烟雾灌肠——如果对这些没有反应,就可以宣布死亡。

塞斯坦团队的研究结果意味着,已经或正在很多国家认可和实施的脑死亡标准将受到严重怀疑和动摇。当然,从研究结果来看,可能还不能推论到人,因为这样的研究是不可能在人身上进行的,而且,研究也只是得出了部分结果,并非全面和深入的结果。

呼吸赋予生命力的观点也在18世纪被载入文献。例如,1791年的《年度纪事》(Annual Register,由英国著名政治家及政治思想家柏克与朋友创办,该刊关注每年度世界事务的调查——译注)这样写道:“根据验尸官的报告,这个孩子的死因是被猫偷走了呼吸。”好玩的是,猫能窃取婴儿呼吸的错误观念至今仍然存在。 在19世纪之前,有一种观点认为,支撑意识的是“动物精神”,亦即大脑控制下的神经系统的流体泵送。后来,人们发现,神经系统活动是靠生物电维持的。

塞斯坦团队从食品加工厂获得死亡的猪,并从猪的头部取出完整的猪脑,然后通过颈动脉将猪脑与体外灌注系统,即BrainEx系统(可以模拟正常37摄氏度体温下血流脉动的体外灌注)相连,供给猪脑一种以血红蛋白为主的无细胞灌注液。

著名的意大利医生、科学家路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)及其门徒开展实验,研究生命、死亡和神经电传导之间的关系。他们当着大量观众的面,试图让已被处决的囚犯复活。当时,这样的实验引发了巨大争议。批评者认为,生死应该掌握在上帝手中,而不是由人类来决定。这场论战还为玛丽·雪莱(Mary Shelley)的《弗兰肯斯坦》提供了灵感。

这些猪已经死亡4小时以上,但是在接通BrainEx系统的持续6小时灌注期间,有32个猪大脑恢复了主要动脉、小血管和毛细血管的循环。不仅如此,在对灌流液中施加一种用于增加人脑血流的药物后,这些猪脑的血管出现扩张,加快了灌流液流速。这表明,死亡的猪大脑对药物也产生了相应的反应。

那时,尽管在了解神经系统方面取得了这些进步,但对脑死亡过程的研究尚未展开,对死亡的错误认定仍然时有发生,所以出现了各种带有“逃生出口”的棺材设计,专门提供给那些害怕自己被活埋的人。

更重要的是,BrainEx系统对大脑神经系统的修复。在BrainEx系统的支持下,猪的大脑皮质的神经元死亡有所减少,神经细胞的形态和密度得以保持,部分神经细胞的功能也恢复了。证据是,用电极检测单个神经元的生物电流活动,可以发现神经元产生自发突触活动。这说明,大脑拥有的脑细胞恢复功能或许比过去所认为的还要好。

脑死亡

神经元功能的恢复被视为大脑功能保持和恢复的重要基础。过去认为,人和其他一些高级哺乳动物的大脑十分脆弱,一旦血供停止4-6分钟,就可因为缺氧和缺少营养支持而造成神经元不可逆的伤害和死亡,所以对心脑缺血的急救一般要求越早越好,最好是在6分钟内实施。

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然而此次研究结果表明,血供中断后的脑细胞功能退化更可能是一个缓慢的过程。由于资源有限,此次研究是在维持了6小时后人为中断了灌注。假如不中断,BrainEx系统是否可以维持猪脑功能更长时间,以及能否恢复全部正常的脑功能尚不清楚。当然,需要指出的是,目前的结果并不能肯定已死亡的猪恢复了脑意识(awareness)、感觉(perception)或其他与大脑高级功能相关的全脑电活动。所以,塞斯坦团队谨慎指出,大脑神经生理活动的复苏与整体功能的恢复不能相提并论。

值得庆幸的是,现在我们对心肺功能有了更深入的科学认识,还有了行之有效的心肺复苏术。上世纪50年代旁路机(可以人工方式维持血液循环和呼吸)发明后,死亡被定义为“脑死亡”——大脑停止活动。这一概念似乎很是直截了当:没有大脑活动没有脉搏,就等于死亡。但事实远非如此简单。

然而,仅仅是大脑在死亡后有部分生理活动的复苏也足以对现今的脑死亡标准以及由此制定的器官移植政策、制度和程序造成巨大的冲击,也因此,同期《自然》上刊发的评论指出,“BrainEx研究开辟了以前无法想象的可能性”。

现在我们已经知道,大脑活动不会立刻停止,且脑电图等目前的测量方法并不总是能最终定性的。例如,对于心搏骤停患者,医生们常常采用低温疗法来减缓他们的新陈代谢,从而防止大脑因为缺氧而受损。虽然这些患者可以完全恢复,但在监测过程中,他们的大脑皮层可能会暂时完全停止活动,而其活动很难准确监测的脑干却可能继续工作,维持某些基本功能。

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例如,2011年有一个病例,患者是一名55岁的男性,他在心搏骤停后被宣布脑死亡。病例报告这样写道:“宣布脑死亡24小时后,在手术室进行器官摘取时,发现该患者重新出现角膜反射、咳嗽反射和自发呼吸。”这些功能是由脑干控制的。报告继续写道:“护理团队面临一个难题:如何向患者家属和其他有关医务人员作出恰当的解释。”

脑死亡标准将受冲击

“我们没有非常好的办法来确定大脑功能何时停止,何时不可逆转。我们能做得不错,但并不总是完美无缺,”在现场亲眼目睹那位患者“重生”的亚特兰大埃默里大学医院神经科医师亚当·韦伯(Adam Webb)说,“这份病理报告表明,有一些因素能混淆我们判断、使我们过于自信,或者暂时掩盖大脑功能依然存在的事实。心搏骤停后,一切都变得模糊,难以确定。”

BrainEx系统让死亡大脑部分复苏对社会的冲击目前可以想象的首先是脑死亡标准,以及随后的器官移植。世界上有一百多个国家实施脑死亡标准。根据塞斯坦团队的研究结果,如果能对宣布脑死亡的人进行BrainEx系统灌注施救,理论上就有可能让人的大脑恢复部分功能,实际上也就会阻止脑死亡标准的实施,结果是,难以摘取脑死亡供者的器官对他人进行器官移植。

有时候,大脑活动的监测结果能否作为判定死亡的标准也受到司法管辖的影响。2015年的一项调查发现:“世界各地对脑死亡的认知和实践存在很大差异。”例如,在2013年,13岁的贾希·麦克马斯(Jahi McMath)在加州的一所医院接受手术,手术失败后被宣布死亡。

对于死亡,从古至今人类社会一直遵循的是心肺死亡标准,1968年哈佛大学医学院特设委员会对脑死亡概念进行了深度解释,制定了人类首个脑死亡判定标准后,脑死亡才逐渐替代心肺死亡标准或与心肺死亡标准并存。脑死亡标准包括:不可逆的深度昏迷;无自发呼吸;脑干反射消失;脑电活动消失。凡符合这些标准,并在24-72小时内重复测试,结果无变化,即可宣告死亡。

然而,在使用生命维持装置期间,她的身体存在反应性迹象。后来她被转移到新泽西州的一所医院——新泽西州允许以宗教信仰为由,免于撤除生命维持装置。因此,贾希在加州被正式宣布死亡,但在新泽西州却没有。

中国也制定了医学上的脑死亡标准(《脑死亡判定标准和技术规范,以及《脑死亡判定标准及技术规范,包括:深度昏迷、自主呼吸停止、脑干反射消失。必须同时、全部具备上述3项条件,而且需明确昏迷原因,排除各种原因的可逆性昏迷。但是,由于中国的法律目前并没有明确和认可脑死亡,中国还是以心肺死亡为标准认定死亡。如果从脑死亡发展的历史和复杂性来看,塞斯坦团队的研究结果也有可能让脑死亡标准“时光返流”。

五年后的今天,贾希仍然在使用生命维持装置,而神经科医师们还在讨论她的病情。贾希的家属拍了50多个视频,声称这些视频可以证明,她能通过脚或手指的动作有意识地回答问题。然而,在贾希应不应该被宣布脑死亡这个问题上,对她神经活动和神经结构的种种分析仍然不足以有所定论。

1959年法国学者莫拉雷(P. Mollaret)和古隆(M. Goulon)在第23届国际神经学会上以23个大脑受到严重损伤的病例报告为依据,提出凡是被诊断为深度昏迷的患者,其苏醒的可能性几乎为零。由此,他们首次提出了“过度昏迷”的概念并使用了“脑死亡”这一术语。随后这一概念在医学界逐渐接受和认可。但是,在临床死亡判定上并未得到实行。

神经连接死亡

1966年美国医学界提出,应当把脑死亡作为临床死亡的标志,同时1968年在第22届世界医学大会上,美国哈佛医学院脑死亡定义审查特别委员会提出了“脑功能不可逆性丧失”作为新的死亡标准,并制定了世界上第一个脑死亡诊断标准。

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