Einige Studien an Schweinen legen nahe, dass sich einige Gehirnfunktionen nach dem Tod erholen könnten

By | April 23, 2019

Ein Forscherteam hat einige Gehirnfunktionen bei Schweinen wiederhergestellt, die 4 Stunden zuvor gestorben sind. Die Ergebnisse stellen die bestehenden Vorstellungen der postmortalen Gehirnfunktionalität in Frage und eröffnen neue Möglichkeiten für die Untersuchung des menschlichen Gehirns.

Einige Studien an Schweinen legen nahe, dass sich einige Gehirnfunktionen nach dem Tod erholen könnten

Einige Studien an Schweinen legen nahe, dass sich einige Gehirnfunktionen nach dem Tod erholen könnten

Nenad Sestan, Professor für Neurowissenschaften, vergleichende Medizin, Genetik und Psychiatrie an der Yale School of Medicine in New Haven, CT, und sein Team haben den Blutkreislauf und die Zellaktivität im Gehirn von Schweinen post mortem wiederhergestellt.

Die Forscher warnen jedoch, dass sie keine elektrische Gehirnaktivität wiederhergestellt oder Hinweise auf Bewusstsein oder Wahrnehmung gefunden haben.

Die Ergebnisse widersprechen der bisherigen Annahme, dass einige Gehirnfunktionen nach dem Tod irreversibel verloren gehen. Darüber hinaus könnten die Ergebnisse dieser Studie Wissenschaftlern die Möglichkeit bieten, das Gehirn in seiner intakten Form zu untersuchen.

Prof. Sestan und seine Kollegen beschreiben ihr Experiment in der Zeitschrift Nature.

Wiederherstellung eines "aktiven Zellgehirns"

Säugetiergehirne, so erklären die Forscher, reagieren sehr empfindlich auf Sauerstoffmangel, der zum neuronalen Tod und zu Hirnschäden führt. Das vorherrschende wissenschaftliche Verständnis ist, dass die Kettenreaktion von Zellschäden, die eine Unterbrechung der Blut- und Sauerstoffversorgung verursachen, irreversibel ist.

Professor Sestan und seine Kollegen stellten jedoch die Idee in Frage, dass ein solcher Schaden irreparabel ist. Dies taten sie, nachdem sie Anzeichen von Zelllebensfähigkeit in den Gewebeproben bemerkt hatten, die sie routinemäßig in ihrem Labor analysierten. Sie sahen diese Anzeichen einige Stunden nach dem Gewebetod.

Professor Sestan und das Team entwickelten ein System namens Brain Ex, das den Blutfluss bei normaler Körpertemperatur nachahmt, um ihre Hypothese zu überprüfen.

In der aktuellen Studie erwarben die Forscher 32-Schweine aus einer Fleischverpackungsanlage und legten sie Stunden nach dem Tod der Schweine in Brain Ex 4.

Nach 6-Stunden Bluttransfusion in Brain Ex stellten die Forscher eine Verringerung des Zelltods und die Rückkehr einer gewissen synaptischen Aktivität zwischen Neuronen fest. Sie bewahrten die Integrität der Neuronen und Wissenschaftler fanden Anzeichen dafür, dass neuronale, gliale und vaskuläre Zellen funktionsfähig waren.

"Das intakte Gehirn eines großen Säugetiers besitzt noch einige Stunden nach dem Kreislaufstillstand eine zuvor unterschätzte Fähigkeit, den Kreislauf und bestimmte molekulare und zelluläre Aktivitäten wiederherzustellen", berichtet Prof. Sestan.

Die Forscher betonen jedoch, dass sie keine Hinweise auf eine normale elektrische Aktivität gefunden haben, die auf eine vollständige Gehirnfunktion hindeuten.

"Zu keinem Zeitpunkt beobachten wir die Art der organisierten elektrischen Aktivität, die mit Wahrnehmung, Bewusstsein oder Bewusstsein verbunden ist", berichtet Co-Autor Zvonimir Vrselja.

"Klinisch gesehen ist dies kein lebendes Gehirn, sondern ein zellulär aktives Gehirn."

Zvonimir Vrselja

Klinische Bedeutung und ethische Bedenken

Die Forscher erklären die Bedeutung ihrer Ergebnisse. Sie sagen, dass das Studium des intakten Gehirns von Säugetieren eine Herausforderung war, die bis jetzt unüberwindlich schien.

Diese Herausforderung hat Forscher daran gehindert, die Ursachen bestimmter Hirnstörungen sowie die Konnektivität zwischen Neuronen zu untersuchen.

"Bisher konnten wir Zellen im Gehirn großer Säugetiere nur unter statischen oder weitgehend zweidimensionalen Bedingungen mit kleinen Gewebeproben außerhalb ihrer natürlichen Umgebung untersuchen", erklärt Studienmitautor Stefano G. Daniele.

"Zum ersten Mal können wir das große Gehirn in drei Dimensionen untersuchen, was unsere Fähigkeit erhöht, komplexe Zellinteraktionen und Konnektivität zu untersuchen."

Stefano G. Daniele

Darüber hinaus kann das Brain Ex-System es Ärzten eines Tages ermöglichen, Hirnschäden zu reduzieren und die Gehirnfunktion nach einem Schlaganfall wiederherzustellen.

In einem verlinkten Editorial haben einige Forscher ethische Bedenken bezüglich der Studie geäußert. Nita Farahany und ihre Kollegen stellen zum Beispiel fest, dass die Wege, die die Untersuchung einleitet, "die potenziellen Einschränkungen der geltenden Vorschriften für die in der Forschung verwendeten Tiere" betonen.

Die Studie "hinterfragt langjährige Annahmen darüber, was ein Tier oder einen Menschen lebendig macht", fahren Farahany und seine Kollegen fort.

"Die Wiederherstellung des Bewusstseins war nie ein Ziel dieser Forschung", sagt Stephen Latham, Co-Autor der Studie und Direktor des Interdisziplinären Zentrums für Bioethik in Yale.

„Die Forscher waren bereit, unter Einsatz von Anästhetika und Temperaturreduzierung einzugreifen, um die globale und organisierte elektrische Aktivität zu stoppen, falls sie entstehen sollte. Alle waren sich im Vorfeld einig, dass Experimente mit einer wiederbelebten globalen Aktivität ohne klare ethische Standards und institutionelle Überwachungsmechanismen nicht voranschreiten könnten.

Verfasser: Dr. Pablo Rosales

Dr. Pablo Rosales Arzt, spezialisiert auf Allgemeinmedizin, medizinische Klinik und medizinisches Audit. In sozialen Werken der Behinderung umgeworfen, assistierte Befruchtung und thematische mit dem Gesundheitssystem durchgeführt.

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