Naukowcy z Uniwersytetu Yale utrzymywali mózgi świń przy życiu poza ciałem przez wiele godzin po śmierci. Artykuł Przywrócenie krążenia mózgowego i funkcji komórkowych kilka godzin po śmierci Wyjaśnia eksperyment z wykorzystaniem świńskich mózgów, który może rzucić światło na badania nad uszkodzeniami mózgu. Magazyn Nature opublikowany w dniu 17 kwietnia.

"Przez większość historii ludzkości śmierć była bardzo prosta". mówi Christof Koch. Jest on prezesem i głównym naukowcem Allen Institute for Brain Science w Seattle w stanie Waszyngton. "Teraz musimy zakwestionować to, co jest nieodwracalne". 

Nie ma żadnej komunikacji między neuronami w tych mózgach, więc nie było świadomości. Ale komórki były żywe - i już samo to jest bardzo dużym odkryciem.

"Wcześniejsze odkrycia wykazały, że w ciągu kilku minut komórki przechodzą proces śmierci komórkowej". powiedział Nenad Sestan, neuronaukowiec z Yale, który kierował badaniami podczas konferencji prasowej. "Pokazujemy, że proces śmierci komórek jest stopniowy i etapowy, a niektóre z tych procesów można opóźnić, zachować, a nawet odwrócić".

Eksperyment z uszkodzeniem mózgu

Według Nature Magazine, naukowcy sprawdzili, jak dobrze radziły sobie mózgi w ciągu sześciu godzin. Okazało się, że neurony i inne komórki mózgowe wznowiły normalne funkcje metaboliczne, takie jak spożywanie cukru i wytwarzanie dwutlenku węgla. Również układ odpornościowy mózgu wydawał się działać. Struktury poszczególnych komórek i części mózgu zostały zachowane. W przeciwieństwie do tego, komórki w kontrolnych mózgach, które nie otrzymały bogatego w składniki odżywcze i tlen roztworu, rozpadły się. A kiedy naukowcy zastosowali elektryczność do próbek tkanek z leczonych mózgów, odkryli, że poszczególne neurony mogą nadal przenosić sygnał.

Naukowcy stworzyli system o nazwie BrainEx, specjalnie zaprojektowany w celu osłabienia niektórych procesów odpowiedzialnych za degradację tkanki w pośmiertnych mózgach. System obejmuje pompowanie roztworu o nazwie BEx perfusate. Roztwór ten jest opatentowaną mieszanką środków ochronnych, stabilizujących i kontrastowych, które działają jako substytuty krwi. Perfuzat zawiera również substancje chemiczne, które zatrzymują utlenianie tkanki ciała, co zatrzymuje apoptozę. Zawiera również bloker aktywności neuronalnej, którego cel jest dwojaki. Pompowano roztwór do głównych tętnic izolowanego mózgu w normalnej temperaturze ciała.

 

świnie
Rysunek przedstawia sposób podłączenia całego mózgu do urządzenia BEx. Połączenie mózgu świni z systemem perfuzji zostało wykonane za pomocą linii tętniczych. 

 

Naukowcy wykorzystali około 300 świńskich głów z ubojni Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych. Po zoptymalizowaniu technologii, zespół podłączył 32 świńskie mózgi do systemu BrainEx. Podłączenia dokonano 4 godziny po zabiciu świń i po usunięciu mózgów z czaszek. Ta skomputeryzowana sieć pomp, grzejników i filtrów kontrolowała przepływ, temperaturę i zastrzeżony roztwór perfuzatu przez sześć godzin.

Infografika ułatwiająca zrozumienie eksperymentu

 

preview_77833 (2)

 

Infografikę stworzyłem przy użyciu Mind the Graph. Jeśli chcesz wykorzystać atrakcyjne ilustracje naukowe, aby dotrzeć ze swoimi badaniami do większej liczby osób, możesz również skorzystać z mind the Graph!

preview_250

Powiązane artykuły
logo-subskrybuj

Zapisz się do naszego newslettera

Ekskluzywne, wysokiej jakości treści na temat skutecznych efektów wizualnych
komunikacja w nauce.

- Ekskluzywny przewodnik
- Wskazówki dotyczące projektowania
- Wiadomości naukowe i trendy
- Samouczki i szablony