AMERIČKI znanstvenici su djelomično oživili mozak svinje četiri sata nakon što je ta životinja ubijena, piše časopis Nature. Njihov tim predvodio je profesor iz Hrvatske koji predaje na Yaleu, Nenad Šestan.
Iako se u ovom eksperimentu životinjama nije vratila svijest, Nature piše kako se postavljaju brojna etička pitanja oko njegove provedbe.
Još važnije, dodaju, postavljaju se pitanja o samoj prirodi smrti i njezinoj definiciji, kako medicinskoj, tako i pravnoj.
Rezultati istraživanja objavljeni u časopisu Nature
Znanstvenici sa Sveučilišta Yale su za potrebe ovog istraživanja spojili mozak svinje, odnosno nekoliko njih, na sustav koji je u mozak pumpao tekućinu koja je poslužila kao zamjena za krv.
Time su mozgu vraćene neke osnovne funkcije, poput sposobnosti stanica da proizvode energiju. Osim toga, taj postupak je pomogao održati unutarnju strukturu mozga.
"Većim dijelom ljudske povijesti smrt je bila jako jednostavna. Sada se moramo pitati što je stvarno nepovratno", rekao je Christof Koch, predsjednik i glavni znanstvenik na Institutu Allen za istraživanje mozga u Seattleu.
Kada nastupa smrt?
U većini zemalja osoba se smatra preminulom prestankom moždane aktivnosti ili kada njezino srce ili pluća prestanu s radom. Mozgu je za rad potrebna velika količina krvi, kisika i energije, a samo par minuta bez bilo čega od to troje stvara nepovratnu štetu na mozgu.
Stoga su od 20. stoljeća znanstvenici provodili eksperimente u kojima su mozgove životinja pokušavali održati na životu i nakon što su njihova srca prestala raditi. Radili su to hlađenjem mozga ili pumpanjem krvi u njega ili neke zamjene za krv. Ipak, nije jasno koliko su u tim eksperimentima očuvane stanice mozga.
Druge studije su, piše Nature, pokazale da stanice uzete iz mozga dugo nakon smrti mogu imati normalnu aktivnost, poput proizvodnje proteina.
Upravo se zato Nenad Šestan, profesor neuroznanosti, komparativne medicine, genetike i psihijatrije s Yalea, zapitao može li mozak biti oživljen nakon smrti.
Nenad Šestan je 1995. godine diplomirao na Sveučilištu u Zagrebu. 1999. godine doktorirao je na Yaleu.
Kako je provedeno istraživanje?
Nature piše kako je Šestan odlučio dobiti odgovor na to pitanje pomoću 32 svinjska mozga. Mozgove je njegov tim dobio iz klaonice koja je smještena u blizini njegovog laboratorija. Uklonili su svaki od mozgova iz lubanja te ih smjestili u posebne komore. Potom je u svaki mozak uveden kateter.
Četiri sata nakon smrti znanstvenici su u vene i arterije mozgova preko katetera počeli ubrizgavati toplu otopinu.
Radili su to preko sustava BrainEx, koji imitira tok krvi tako što je u mozak dovodio nutritivne tvari i kisik. Otopina koju je tim ubrizgavao u mozak u sebi je imala i kemikalije, koje služe sprječavanju aktivnosti u neuronima, zaštiti od štete, ali i sprječavanju električne aktivnosti u mozgu.
Unatoč tome, znanstvenici su motrili električnu aktivnost mozgova tijekom cijelog eksperimenta i bili su spremni dati anestetik mozgu ako bi primijetili da dolazi do povratka svijesti.
Brojna pitanja
Znanstvenici su testirali koliko se dobro mozak drži tijekom šest sati.
Otkrili su za tih šest sati kako su neuroni i ostale moždane ćelije povratili svoje metaboličke funkcije, poput konzumacije šećera ili proizvodnje ugljikova dioksida. Osim toga, uočili su i da je imunološki sustav mozga počeo raditi.
Struktura pojedinih stanica i dijelova mozga je očuvana. Rezultate su usporedili s mozgovima koji nisu primili otopinu.
Struktura stranica u mozgovima koji nisu primili otopinu bogatu nutrijentima i kisikom se urušila.
Kada su znanstvenici u mozgove koji su primili otopinu pustili električni signal, otkrili su da pojedini neuroni i dalje mogu prenositi signal kroz mozak.
Ali tim nikad nije uočio koordinirane električne uzorke kroz cijeli mozak, što bi značilo sofisticiranu moždanu aktivnost ili čak svijest.
Znanstvenici su rekli kako bi za ponovno pokretanje moždane aktivnosti možda bio potreban električni šok ili bi se mozak morao u spomenutoj hranjivoj otopini držati dulje kako bi se stanice u mozgu oporavile od štete koja je nastala dok je mozak bio bez kisika.
Šestan: Preletjeli smo nekoliko metara, ali možemo li stvarno letjeti?
Šestan, čiji tim je koristio ovu tehniku za održavanje svinjskog mozga živim do 36 sati, trenutno nema planove za povrat električne aktivnosti u cijelom mozgu.
Umjesto toga, njegov je prioritet otkriti koliko njegov tim može održavati metaboličke i fiziološke funkcije mozga izvan tijela.
“Moguće je da samo odgađamo neizbježno te da se mozak neće moći oporaviti”, rekao je za Nature.
“Preletjeli smo nekoliko metara, ali možemo li stvarno letjeti?” dodao je.
BrainEx sustav je daleko od toga da je spreman za upotrebu na ljudima, dodao je Šestan za Nature, posebno zbog toga što ga je teško rabiti ako se mozak ne izvadi iz lubanje.
"Ovo istraživanje baca bombu usred naših uvjerenja"
Svejedno, razvoj tehnologije koja omogućava funkcioniranje organa izvan tijela sa sobom nosi brojne etičke implikacije, kako za ljude, tako i za životinje, piše Nature.
“Nema mehanizma nadzora koji bi se brinuo za moguće etičke posljedice stvaranja svijesti u nečemu što zapravo više nije živa životinja”, rekao je za Nature Stephen Latham, biotehničar koji je bio dio Šestanova tima.
Dodao je da je to etički opravdano u nekim slučajevima, dok u nekima nije.
Primjerice, pomoću ovog sustava znanstvenici bi mogli testirati lijekove za degenerativne bolesti mozga na organima odvojenima od tijela umjesto na ljudima.
Da bi bilo teško stvoriti svijest u mozgu izvan tijela, tvrdi i George Mashour, neuroznanstvenik na Sveučilištu u Michiganu koji proučava iskustva ljudi koji su bili blizu smrti.
“Vrlo je zanimljivo pomisliti kakva bi to vrsta svijesti bila, uz odsutnost organa i periferne stimulacije”, dodao je.
Ova studija otvara još neka pitanja, primjerice, jesu li oštećenja na mozgu i smrt trajni.
Lance Becker, specijalist za hitnu medicinu, rekao je da mnogi liječnici smatraju kako čak i minuta bez zraka u mozgu stvara nepovratna oštećenja.
No ovo istraživanje je pokazalo kako mozak može ostati održiv puno dulje nego što se smatralo.
“Ovo istraživanje baca bombu usred naših uvjerenja”, rekao je Becker i dodao kako je sposobnost mozga za oporavak možda značajno podcijenjena.
Šestan: Nismo vjerovali da ćemo doći ovako daleko
Šestan je za BBC izjavio kako se proces odumiranja stanica u mozgu događa dulje nego što se ranije mislilo.
“Pokazali smo da je proces umiranja stanica postupan, proces koji ide korak po korak”, rekao je.
“Pokazali smo kako se nekih od tih procesa mogu ili odgoditi, ili očuvati, ili preokrenuti”, zaključio je.
“Ovo nije živući mozak. Ali je stanično aktivan mozak”, rekao je za Guardian kojemu je otkrio i kako na početku studije on i njegov tim nisu vjerovali da će doći ovako daleko.
Što je s doniranjem organa?
U nekim zemljama, posebno u Europi, hitne službe koje ne uspiju oživiti osobu nakon srčanog udara ponekad koriste sustav koji čuva organe za transplantaciju tako što kroz tijelo pumpa krv s kisikom. Takva krv se pumpa u sve organe osim u mozak, piše Nature.
Pišu i kako bi, ako bi tehnologija poput BrainExa postala dostupna, omogućavanje oživljavanja moglo smanjiti broj donora organa. To je za Nature potvrdio Stuart Younger, bioetičar na Sveučilištu u Clevelandu.
“Postoji potencijalni konflikt između potencijalnih donora i ljudi koji čekaju organe”, dodao je.
U međuvremenu, znanstvenici i vlade bore se s pravnim i etičkim pitanjima povezanim sa stvaranjem svjesnog mozga izvan tijela.
“Ovo je nepoznat teritorij. Zakon će morati evoluirati kako bi držao korak”, rekao je Koch.
Dodao je i kako o ovom pitanju želi širu etičku diskusiju prije nego što drugi znanstvenici pokušaju pokrenuti svijest u mozgu izvan tijela.
“To je veliki, veliki problem. A jednom kada to napravimo, više nećemo moći natrag”, zaključio je.