Ученые впервые воскресили мозг спустя 4 часа после смерти

Исследователи из Йельского университета подключили мозг свиньи к системе, которая закачивала в него кровезаменитель. Это позволило восстановить некоторые важные функции — способность клеток производить энергию и удалять отходы, а также помогло полностью сохранить внутреннюю структуру мозга.

Во время эксперимента ученые под руководством нейробиолога Ненада Сестана удалили мозг 32 свиней из черепа после бойни и поместили их в специальную камеру с катетером. Через него, когда прошло четыре часа после смерти животного, начали закачивать теплый раствор кровезаменителя в вены и артерии мозга.

Система, которую биологи называют Brain Ex, имитирует кровоток, доставляя питательные вещества и кислород к клеткам мозга. Сам кровезаменитель содержит в себе химические вещества, который препятствуют смерти нейронов, защищают их от повреждений, однако не позволяют возобновить передачу электрических сигналов от одного нейрона к другому. При этом ученые следили за электрической активностью мозга на протяжении всего эксперимента и были готовы к введению анестетиков в случае, если мозг начнет приходить в сознание.

Что случилось, когда мозг умершей свиньи ожил?

Исследователи проводили эксперименты над мозгом свиньи в течение 36 часов. Им удалось восстановить метаболические функции нейронов и других клеток мозга — они начали потреблять сахар, производить углекислый газ и даже запустили иммунную систему головного мозга. При этом структуры мозга, отвечающие за управление организма, не получали раствор, богатый питательными веществами и кислородом, поэтому постепенно разрушались. В конце эксперимента ученые подали кровезаменитель и в эти участки, после чего некоторые нейроны перезапустились и начали передавать электрический сигнал друг другу.

Почему этот биологический эксперимент стал одним из важнейших в XXI веке?

В большинстве стран живое существо считается мертвым, когда прекращается работа мозга, а сердце перестает переносить кислород по организму. Для полноценной работы мозга необходимо огромное количество крови, кислорода и энергии, поэтому научное сообщество считает, что даже остановка жизни на несколько минут несет непоправимый урон для функционирования головного мозга.

«На протяжении большей части человеческой истории понимание смерти было очень простым. Но теперь наука поставила под сомнение ее необратимость», Кристоф Кох, президент и главный научный сотрудник Института мозга им. Аллена в Сиэтле.

Этот эксперимент ставит под сомнение и необратимость повреждения человеческого мозга после смерти.

Будут ли нейробиологи и дальше проводить этот эксперимент?

В рамках исследования ученые не увидели согласованных электрических сигналов в мозге, которые бы указали на возобновление сложной работы мозга или появления сознания. С одной стороны, нейробиологи намеренно не пытались добиться полной активации головного мозга, с другой — непонятно, что должно произойти для его полного запуска. Возможно, для этого необходим сильный электрический удар или сохранение мозга в кровезаменительном растворе в течение долгого времени — это позволило бы клеткам восстановиться после повреждения, которое они получили во время отсутствия кислорода.

Пока ученые не собираются восстанавливать полную работу мозга. Вместо этого приоритетом исследования является изучение того, насколько долго мозг сможет продержаться в таком законсервированном состоянии, а кровезаменитель поддерживать его метаболические и физиологические функции вне организма. По словам биологов из Йельского университета, возможно у восстановления клеток тоже есть какой-то предел и им удастся восстановить только часть из работы нейронов.

А что, раньше ученые не пытались воскрешать мертвых?

Ученые с начала XX века активно проводят эксперименты, в которых поддерживают жизнь мозга животных после остановки сердца — охлаждая его, либо закачивая заменитель крови. Но до конца непонятно, насколько хорошо функционируют такие органы впоследствии, поскольку все такие эксперименты были очень краткосрочными.

В 2014 году биологи из Университета штата Аризона и Мэрилендского университета провели серию экспериментов, в рамках которых из животных после смерти выкачивалась вся кровь и заменялась на специальный теплый раствор. Это позволяло оживить их после полной остановки сердца. Однако разница этих экспериментов в том, что в случае этих опытов мозг не начинал разрушаться.

Можно ли таким образом оживить мозг человека?

Пока нет. По словам Ненада Сестана, Brain Ex не пригодна для использования на человеческих мозгах. В основном это связано с тем, что ее трудно использовать без предварительного удаления головного мозга из черепа, а это максимально противоречит принятой на сегодняшний день научной этике.