Hersenbeschadiging: een infographic om de nieuwe Nature-paper te begrijpen

Wetenschappers van de Yale University hielden varkenshersenen urenlang na de dood in leven buiten het lichaam. Het papier Herstel van hersencirculatie en cellulaire functies uren post-mortem verklaart het experiment met varkenshersenen, dat licht kan brengen in het onderzoek naar hersenbeschadiging. Het tijdschrift Nature gepubliceerd de krant op 17 april.

"Voor het grootste deel van de menselijke geschiedenis was de dood heel eenvoudig," zegt Christof Koch. Hij is voorzitter en hoofdwetenschapper van het Allen Institute for Brain Science in Seattle, Washington. "Nu moeten we ons afvragen wat onomkeerbaar is."

Er is geen communicatie tussen de neuronen in deze hersenen, dus er was geen bewustzijn. Maar de cellen leefden - en dat alleen al is een zeer grote ontdekking.

"Uit eerdere bevindingen is gebleken dat de cellen binnen enkele minuten een proces van celdood ondergaan". zei Nenad Sestan, de Yale neurowetenschapper die het onderzoek leidde tijdens een persconferentie. "Wat we laten zien is dat het proces van celdood een geleidelijk stapsgewijs proces is, en dat sommige van die processen kunnen worden uitgesteld, behouden of zelfs teruggedraaid."

Het hersenschade-experiment

Volgens Nature Magazine testten de onderzoekers hoe goed het de hersenen verging gedurende een periode van zes uur. Zij stelden vast dat neuronen en andere hersencellen de normale stofwisselingsfuncties, zoals het verbruiken van suiker en het produceren van kooldioxide, weer op gang hadden gebracht. Ook het immuunsysteem van de hersenen leek te werken. De structuren van individuele cellen en delen van de hersenen waren bewaard gebleven. De cellen in de controlehersenen, die de voedings- en zuurstofrijke oplossing niet kregen, stortten daarentegen in. En toen de wetenschappers elektriciteit toepasten op weefselmonsters van de behandelde hersenen, ontdekten zij dat individuele neuronen nog steeds een signaal konden doorgeven.

De wetenschappers creëerden een systeem genaamd BrainEx, speciaal ontworpen om enkele van de processen die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van weefsel in postmortale hersenen af te zwakken. Bij het systeem wordt een oplossing gepompt die BEx perfusaat wordt genoemd. De oplossing is een gepatenteerd mengsel van beschermende, stabiliserende en contraststoffen, dat fungeert als vervanging voor bloed. Het perfusaat bevat ook chemicaliën die de oxidatie van lichaamsweefsel stoppen, wat apoptose tegengaat. Het bevat ook een neurale activiteitsblokker, met een tweeledig doel. Zij pompten de oplossing in de hoofdslagaders van de geïsoleerde hersenen bij normale lichaamstemperatuur.

De onderzoekers gebruikten ongeveer 300 varkenskoppen van een slachthuis van het Amerikaanse ministerie van Landbouw. Na het optimaliseren van de technologie sloot het team 32 varkenshersenen aan op het BrainEx systeem. Ze deden de aansluiting 4 uur nadat de varkens waren gedood, en nadat ze de hersenen uit de schedels hadden verwijderd. Dit geautomatiseerde netwerk van pompen, verwarmers en filters regelde de stroom, de temperatuur en een eigen perfusaatoplossing gedurende zes uur.

Een infographic om het experiment te begrijpen

Ik heb de infographic gemaakt met behulp van Mind the Graph. Als je aantrekkelijke wetenschappelijke illustraties wilt gebruiken om meer mensen te bereiken met je onderzoek, kun je ook mind the Graph gebruiken!

Hersenschade: een infographic om het nieuwe Nature-paper te begrijpen

Het hersenschade-experiment

Een infographic om het experiment te begrijpen

Abonneer u op onze nieuwsbrief