Forskare från Yale University höll grishjärnor vid liv utanför kroppen i timmar efter döden. Det papper Återställande av hjärncirkulation och cellulära funktioner timmar efter döden förklarar experimentet med grishjärnor, som kan kasta ljus över forskningen om hjärnskador. Tidskriften Nature publicerad den 17 april.

"Under större delen av mänsklighetens historia var döden mycket enkel" säger Christof Koch. Han är president och chefsforskare vid Allen Institute for Brain Science i Seattle, Washington. "Nu måste vi ifrågasätta vad som är oåterkalleligt." 

Det finns ingen kommunikation mellan neuronerna i dessa hjärnor, så det fanns inget medvetande. Men cellerna var levande - och bara det är en mycket stor upptäckt.

"Tidigare resultat har visat att cellerna genomgår en celldödsprocess på i princip bara några minuter" sade Nenad Sestan, den neurovetenskapsman från Yale som ledde forskningen, under en presskonferens. "Det vi visar är att celldödsprocessen är en gradvis stegvis process, och vissa av dessa processer kan antingen skjutas upp, bevaras eller till och med vändas."

Experimentet med hjärnskador

Enligt Nature Magazine testade forskarna hur väl hjärnorna klarade sig under en sextimmarsperiod. De fann att nervceller och andra hjärnceller hade återupptagit normala metaboliska funktioner, som att förbruka socker och producera koldioxid. Även hjärnornas immunsystem verkade fungera. Strukturerna hos enskilda celler och sektioner av hjärnan bevarades. Däremot kollapsade cellerna i kontrollhjärnorna, som inte fick den närings- och syrerika lösningen. Och när forskarna applicerade elektricitet på vävnadsprover från de behandlade hjärnorna upptäckte de att enskilda nervceller fortfarande kunde överföra en signal.

Forskarna skapade ett system som kallas BrainEx och som är särskilt utformat för att dämpa vissa av de processer som orsakar nedbrytning av vävnad i postmortala hjärnor. Systemet innebär att man pumpar en lösning som kallas BEx perfusat. Lösningen är en patentskyddad blandning av skyddande, stabiliserande och kontrastmedel som fungerar som ersättning för blod. Perfusatet innehåller också kemikalier som stoppar oxidationen av kroppsvävnad, vilket stoppar apoptos. Det innehåller också en blockerare av neural aktivitet, vars syfte är tvåfaldigt. De pumpade in lösningen i den isolerade hjärnans huvudartärer vid normal kroppstemperatur.

 

grisar
Artikelbilden visar hur en hel hjärna kopplades till BEx-enheten. Anslutningen av svinhjärnan till perfusionssystemet gjordes via arteriella linjer. 

 

Forskarna använde cirka 300 grishuvuden från ett slakteri vid US Department of Agriculture. Efter att ha optimerat tekniken anslöt teamet 32 grishjärnor till BrainEx-systemet. De gjorde anslutningen 4 timmar efter att grisarna hade dödats och efter att hjärnorna hade avlägsnats från skallarna. Detta datoriserade nätverk av pumpar, värmare och filter kontrollerade flödet, temperaturen och en patentskyddad perfusatlösning under sex timmar.

En infografik för att förstå experimentet

 

förhandsgranskning_77833 (2)

 

Jag skapade infografiken med hjälp av Mind the Graph. Om du vill använda attraktiva vetenskapliga illustrationer för att nå fler människor med din forskning kan du också använda mind the Graph!

förhandsgranskning_250

Relaterade artiklar
logotyp-abonnemang

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Exklusivt innehåll av hög kvalitet om effektiv visuell
kommunikation inom vetenskap.

- Exklusiv vägledning
- Tips för design
- Vetenskapliga nyheter och trender
- Handledningar och mallar