圖1 研究成果（圖源：[1]）

斯克里普斯研究所副教授Anne Hanneken在器官捐贈者死亡20分鐘內(nèi)獲得供體眼部器官，并使用特殊運輸裝置保存供體的氧合作用和其他營養(yǎng)物質(zhì)。莫蘭眼科中心的科學(xué)家Frans Vinberg博士設(shè)計了一種刺激視網(wǎng)膜并可測量其細胞電活動的裝置，借此可以在器官供體視網(wǎng)膜中恢復(fù)一種此前只能從活人眼睛中看到的特定電信號“b波”——一種曾在活體大腦中被記錄的緩慢、有節(jié)奏的振蕩，這也是首次從死亡供體中記錄到b波信號。

該團隊成功恢復(fù)供體器官視網(wǎng)膜中的光感應(yīng)神經(jīng)元細胞，使該細胞在人體死亡五個小時后仍能對光作出反應(yīng)并相互通信（圖2）[1]，這些發(fā)現(xiàn)涉及大腦和視覺研究的重要部分。更為重要的是，這些神經(jīng)元是大腦和脊髓中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Central Nervous System，CNS）的一部分，使得中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的其他細胞也有可能得到類似的修復(fù)，從而幫助大腦恢復(fù)意識。

圖2 活體和離體條件下光誘發(fā)視網(wǎng)膜反應(yīng)的死后衰減和恢復(fù)（圖源：[1]）

來自猶他大學(xué)Moran眼科中心的第一作者Fatima Abbas博士表示，“在器官捐獻者死亡五小時后獲得的眼睛中，我們能夠喚醒存在于人類視網(wǎng)膜黃斑中的感光細胞。黃斑是視網(wǎng)膜的一部分，負責(zé)人類視覺能力、細節(jié)處理和顏色。我們發(fā)現(xiàn)這些細胞對強光、彩光甚至非常微弱的閃光均能做出反應(yīng)。”

在此前研究中，研究人員雖然可以恢復(fù)光感受器，但最后或因為細胞缺氧，導(dǎo)致其最終喪失與視網(wǎng)膜中其他細胞通信的能力，而最新研究卻克服這一困難。這項變革性技術(shù)可以幫助研究人員更好地了解神經(jīng)退行性疾病，助力研究人員在功能正常的人眼細胞上測試潛在的新療法，從而加速視力障礙的新藥開發(fā)。

2019年4月18日，耶魯大學(xué)團隊在Nature發(fā)文稱，他們成功恢復(fù)了死亡數(shù)小時的豬大腦中的基本細胞活動，這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了大腦在血液供應(yīng)中斷后幾分鐘內(nèi)就將不可逆轉(zhuǎn)地失去功能的傳統(tǒng)觀點（圖3）[2]。

圖3 研究成果（圖源：[2]）

研究人員取來32個豬的大腦，在這些豬死亡4小時、大腦中沒有血液或葡萄糖流動后，通過一種名叫BrainEx的體外人工循環(huán)程序（圖3），向腦細胞輸送營養(yǎng)和氧氣來模擬血液流動——該系統(tǒng)讓死亡數(shù)小時的豬大腦恢復(fù)了腦循環(huán)和部分腦細胞功能，并至少維持了6小時！

圖4 BrainEx的灌注系統(tǒng)和實驗工作流程（圖源：Mail Online）

研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過6個小時的泵注，大腦中經(jīng)過處理的區(qū)域，單個腦細胞保持了關(guān)鍵的細胞結(jié)構(gòu)，而未經(jīng)處理的區(qū)域，腦細胞嚴重退化。研究人員取出處理區(qū)域的神經(jīng)元，并用電刺激它們，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元作出了有活力的反應(yīng)。此外，研究人員將人工血液送入大腦，發(fā)現(xiàn)腦細胞在吸收血糖和氧氣，并產(chǎn)生二氧化碳，這是腦細胞在發(fā)揮作用的信號。而且，在經(jīng)過處理的大腦區(qū)域，血管會對一種擴張血管的藥物產(chǎn)生反應(yīng)。

研究負責(zé)人、耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的內(nèi)納德·塞斯坦說，這項研究揭示了大腦中已經(jīng)失去血液和氧氣供應(yīng)的細胞具有驚人的恢復(fù)能力。“完整的大型哺乳動物大腦在循環(huán)停止數(shù)小時后，仍保留著恢復(fù)循環(huán)和某些分子、細胞活動的能力，這種能力被低估了，大腦細胞死亡的時間跨度比我們之前認為的要長。”此項研究或?qū)⒃谖磥硗苿尤祟愔酗L(fēng)和腦損傷的治療。

對此，F(xiàn)atima Abbas在最近研究中點評道：“在耶魯大學(xué)的案例中，豬腦部神經(jīng)元的協(xié)調(diào)種群活動無法恢復(fù)。而在我們的案例中，我們能夠使機體死亡長達5小時后的中央視網(wǎng)膜（人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分）恢復(fù)感光細胞的群體反應(yīng)，且實現(xiàn)了視網(wǎng)膜細胞之間的交流。盡管過去的研究已經(jīng)恢復(fù)了供體眼睛中有限的電活動，但這從未在黃斑中實現(xiàn)，也從未達到我們現(xiàn)在所研究的程度。鑒于視網(wǎng)膜是我們中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，所以我們認為類似的現(xiàn)象也可能出現(xiàn)在大腦的其他部分。”

上述兩篇研究都涉及研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的其他神經(jīng)元組織，或在逆轉(zhuǎn)腦死亡進展中著上濃墨重彩的一筆。