“换头术”已在小鼠身上实现?
意大利的神经外科医生 Sergio Canavero 宣称他将小鼠的脊髓切断并又使用一种特殊的方法将它们连接上,他将该方法简称为“胶水”。
Sergio Canavero
首先,他说自己将狗的脊髓切断并重新连上。一年后,他发表了论文详细描述了他制造出一些双头小鼠的过程。
Canvero 说,这些实验是为了最终实现世界上首例头部移植,该领域的很多专家认为这是荒唐的。
尽管存在伦理和科学方面的障碍,Canavero 仍然对他的动物实验充满了热情。
于 6 月 14 日发表的论文中,Canavero 详细描述了他和他的团队如何将一组小鼠的脊髓切断并重新连接,他们使用了一种名为聚乙二醇 (PEG) 的塑料。
Canavero 过去曾经在 TED 演讲中将 PEG 描述为“特殊的生物胶水”,它是未来头部移植成功的关键。
Canavero 对美国新闻周刊说,最近的实验是一个突破。
他说:“有人批评说,切断脊髓是无法恢复的,因此人类头部移植是不可能的。扫描图像展示了重新连接的脊髓。”
外科医生在上世纪三四十年代的时候首次在一系列实验中使用 PEG,他们尝试将狗的脊髓连接起来,使狗有两个头。
而 Canavero 宣称他确实这么做了,他说自己将一只小鼠的头连接到了另一只小鼠的身体上。他还使用了一些其他的动物进行实验,制造出了双头小鼠,而且这些小鼠生存超过了 36 小时。
为了准备最近的小鼠实验,Canavero 使用狗进行了概念验证过程。他残忍地切断了狗的脊髓,之后又将其重新连接,目前最大的障碍是无法对人进行这个过程。但是他并没有披露这个狗活了多久。
在最近的研究中,Canavero 将小鼠的脊髓切断,并在伤口中用盐来止血。
之后,他对 9 只小鼠使用了 PEG 并使小鼠的伤口愈合。还有 6 只小鼠只用盐简单处理。这两组小鼠在之后的 72 小时中都注射了抗生素。
Canavero 在论文中写到,使用了 PEG 的小鼠恢复了运动功能,并且可以在 28 天之后行走。然而,除了一只早早死了以外,其他的所有小鼠都只活了一个月。
然而 Canavero 的目的并不是保证这些小动物在实验中存活下来。相反,他说这些实验都是为了最终成功进行人类头部移植。
一些科学家已经开始探索这个问题,他们拥有崇高的目标,比如拯救脊髓性肌萎缩患者的生命。但是一些专家认为这是存在疑问的。
美国凯斯西储大学的神经科学家 Jerry Silver 在谈论 Canavero 的论文时说:“这些并没有表明能够针这种方法用于人类。”
以下是人类头部移植所面临 5 个主要障碍:
1. 保持头颅活性
在任何移植手术中,捐献器官在被移植到受体身上之前必须保持活着的。
一旦器官离开捐献者,它就会开始死亡的过程。所以医生们必须将器官温度降低,以减少细胞需要存活所消耗的能量。
他们可以利用冷盐水使肾脏存活 48 小时,肝脏存活 24 小时,心脏存活 5 至 10 小时。
但头部是身体最复杂的部分。除了大脑、眼睛、耳朵、鼻子、嘴之外,头部中还有两个腺体系统:控制激素在全身循环的脑垂体,生成唾液的唾液腺。
历经一个多世纪的动物实验表明,当头部被切下来的那一瞬间,头部的血压就会急剧下降。
血和氧的流失会使大脑进入昏迷状态,很快就会死亡。
在 Canavero 的小鼠实验中,他宣称自己解决了这个问题,方法是在受赠小鼠、捐献小鼠及另外一只小鼠之间保持稳定的血液流动。
2. 免疫系统
移植之后受体的反应是一个大问题。通常,如果某人移植了一个器官,他的免疫系统会快速地检测到抗原,免疫系统知道这些抗原与自己身体中的抗原不匹配。
发现入侵者之后,免疫系统会全力反击,这也是为什么移植手术之后患者都要服用免疫抑制药物的原因。
因为头部极其复杂并且包含多种器官,专家称这种排异反应的风险更高。
3. 速度
上世纪 70 年代,外科医生 Robert White 通过猴子实验发现,为了使头部移植成功,必须要在 1 小时内完成手术,以防止产生不可逆转的损害。
Canavero 指出,他的目标是使人类头部移植手术的效率最大化,同时切掉两个头部,并使身体处于完全的心跳骤停状态之下。
4. 连接脊髓
为了使头部与新的身体相连并对身体进行控制,脊髓和大脑之间必须无缝连接。
Canavero 计划让患者保持昏迷一个月来使脊髓连接。否则,形成脊髓的“通心粉”会变得扭曲。
如此长的昏迷状态也是一个问题。加州大学戴维斯分校的神经专家 Harry Goldsmith 说,医学手术引起的昏迷通常会导致感染、血栓以及大脑活动降低。
5. 动物试验
在考虑对人类采用头部移植手术之前,所有的这些问题都必须通过动物实验来解决。而这些实验将会面对很多障碍(至少在美国),因为它们实在是太残忍了!
然而,Canavero 和他的团队似乎想去那些同意这些实验的国家。他说,他将在接下来的几个月中在狗身上复现小鼠实验的结果。
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