冷冻大脑的新方法


周不润, NeuroTimes   |   Feb. 12, 2016



虽然试图冷冻保存大脑的计划越来越多,但我们离真正冷冻保存人脑还有很大的技术距离。例如直接冷冻的大脑解冻时会烂掉,就像冷冻草莓解冻时烂掉一样,因为细胞中的水分形成冰晶,破坏了细胞结构。而使用冷冻保护剂的话,虽然防止了冰晶形成,又经常会导致大脑脱水和皱缩,造成突触结构的破坏。

在大脑保存基金会(Brain Preservation Foundation)组织的一场比赛中,来自加州21CM公司的研究人员,把兔子大脑近乎完美地保存了下来。他们使用了一种基于戊二醛的固定液对大脑进行灌注,取代脑中的血液,并配合缓慢注入的冷冻保护剂,以防止大脑脱水。随后,将脑冷却至-135摄氏度,使大脑呈现玻璃样的状态。当一周后重新解冻时,他们发现大脑的结构细节,包括突触连接都保存完好。

这个冷冻的过程称为ASC冷冻保存法(Aldehyde-Stabilized Cryopreservation),发表于近期的Cryobiology杂志,并已被大脑保存基金会的Kenneth Hayworth和普林斯顿神经科学家Sebastian Seung分别独立验证。下一步,该研究小组希望在更大的哺乳动物,如猪身上进行实验。

之前对于大脑保存的一个关键质疑在于,冷冻大脑难以保存突触结构和整个连接组,因此难以恢复人脑的许多功能,例如记忆。这个进步意味着大脑的连接组是有可能被完整保存下来并恢复的。当然,还存在很多的问题,例如戊二醛是有毒试剂,大脑功能很可能因此而破坏;另外,恢复得到完整的连接组,不代表就恢复了整个大脑的功能,这中间还有一定的距离。

不过,这至少是一个进步,而不是像过去直接把大脑冷冻起来,期待未来技术来无损解冻那样不靠谱。




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