想要大腦移植嗎?以下是我們面臨的挑戰

知新了了 2024-04-02 13:32:07

神經外科醫生塞爾吉奧·卡納維羅(Sergio Canavero)曾在2015年宣布,他很快就能進行世界上首例人類頭部移植手術。這意味著有可能把一個人的頭取下來,然後移植到另一個人的脖子和肩膀上。到目前爲止,這只在屍體上進行過,還沒有在活人身上進行過。

但是,如果你想保留你已經擁有的臉呢?或者已經厭倦了你居住的身體?有沒有可能在不同的身體之間交換大腦?

艾瑪·斯通最近憑借在超現實喜劇《可憐的東西》中的表演第二次獲得奧斯卡獎。在這部電影中,斯通飾演的角色貝拉·巴克斯特在自殺後,從她幸存的未出生的孩子身上接受了大腦移植。手術由實驗科學家戈德溫·巴克斯特博士(威廉·達福飾演)進行。

看過這部電影的人都會看到,巴克斯特醫生從頭骨後部取出大腦,就像從豆莢中剝出豌豆一樣容易。

其實,這個場景在解剖學上並不正確,但它確實回避了一個問題 —— 進行大腦移植有多可行?或許是有史以來最具挑戰性的手術中,實際操作是什麽?

挑戰一:進,出

活體大腦具有柔軟的白色紋理,並受到頭骨的保護,免受傷害。盡管骨頭很難破解,但它可能是最容易談判的結構。現代神經外科技術利用開顱鋸去除一塊頭骨,並進入下面的大腦。

值得注意的是,並非所有的神經外科手術都是以這種方式到達大腦的。豌豆大小的腦下垂體位于大腦的底部,就在鼻腔後面的一個鼻窦後面。在這種情況下,用鼻子代替腦垂體手術是有意義的。

雖然鼻子不夠大,無法植入一個新的大腦,但它肯定可以作爲移除大腦的途徑 —— 盡管是一塊塊的。在木乃伊化的過程中,古埃及人認爲大腦並不重要,他們就是通過鼻腔將大腦的一部分移走。

穿過顱骨,你就到了包裹大腦的地方 —— 三層保護膜,也就是腦膜。第一層硬腦膜很堅硬。第二種是名副其實的蛛網膜,就像一張蜘蛛網;第三種是皮亞(Pia),細膩而薄得看不見。正是這些結構在腦膜炎中發炎。

這些膜提供穩定性並防止大腦晃動。它們還將頭骨內部分隔成多個隔間。第一種是在大腦外部提供保護性的流體套 —— 想想漂浮在醋罐中的小黃瓜。它被稱爲腦脊液(CSF),由過濾後的血液制成,無色。

腦膜也在大腦和頭骨之間形成通道。這些是血液和腦脊液從頭部回流到心髒的通道。打開顱骨和腦膜,就會有足夠的窗口來取出大腦。這將是整個行動中最直接的部分。

挑戰二:連接電路

現在是時候植入新的大腦了。這就是事情變得複雜的地方。

大腦接收來自全身各處的感覺信息,並向其發送指令,使肌肉收縮、心髒跳動和腺體分泌激素。切除大腦需要切斷直接連接大腦的12對腦神經和脊髓。信息通過所有這些結構進出大腦。明白其中的困難了嗎?

神經不會簡單地重新連接在一起。一旦你切開它們,它們通常就會開始分解並死亡,盡管有些比其他更容易受到傷害。世界各地的研究小組都在試驗,如何促進受損後神經細胞的再生,以避免神經症狀。關于這一點的想法可能是多方面的,但包括使用化學物質或在細胞中移植刺激神經元恢複。

研究人員還提出,可以使用一種特殊的生物膠,將被切斷的神經或脊髓的兩個末端粘在一起。

切除舊的大腦還需要切斷提供血液的動脈。這也將切斷關鍵的氧氣和營養,這也需要重新連接。

挑戰三:後果

最後,最不確定的時期是善後工作。各種猜測層出不窮。受試者會恢複意識嗎?他們會思考嗎?移動呢、呼吸呢?身體對新的大腦會有什麽反應?

大多數移植手術需要供體與受體相匹配,因爲人體對未知組織的正常反應是排斥它們。免疫系統會派出一隊白細胞和抗體進行攻擊和破壞,認爲這種新的存在意味著傷害。通常情況下,大腦會受到另一道屏障的保護,即血腦屏障。如果在手術中不能正確地重建,供體的大腦可能會被攻擊。

同樣重要的是要考慮大腦對新家的反應。在電影《可憐的東西》中,貝拉·巴克斯特的大腦和身體據說“不太同步”。但是大腦可以學會成長。因此,就像嬰兒在童年發育過程中獲得一系列思想、行爲、技能和能力一樣,移植的大腦可能也會這樣做。

因此,腦移植目前仍然是科幻小說和奧斯卡獲獎電影的素材。根據基本解剖學和生理學的可行性,開發這種複雜的程序是不可能的。但是,更多的時間、工具、技術、專業知識,當然還有資金,會讓它變得可行嗎?如果《可憐的東西》讓我們得以一窺大腦互換的倫理,那麽這是一個可怕的想法。

如果朋友們喜歡,敬請關注“知新了了”!

0 阅读:6

知新了了

簡介:專注于新知、科普及趣聞的傳播,日耕不辍,天天新鮮。