सूअरों की मौत के घंटों बाद, वैज्ञानिकों ने मस्तिष्क कोशिका गतिविधि को बहाल किया

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एक कट्टरपंथी प्रयोग में, कुछ विशेषज्ञों ने सवाल किया है कि "जीवित" होने का क्या मतलब है, वैज्ञानिकों ने एक बूचड़खाने में जानवरों के मरने के घंटों बाद मस्तिष्क परिसंचरण और सूअरों के दिमाग में कुछ कोशिका गतिविधि को बहाल किया है।

परिणाम, हालांकि सूअरों में और मनुष्यों में नहीं, लंबे समय से आयोजित दृश्य को चुनौती देते हैं कि, मृत्यु के बाद, मस्तिष्क की कोशिकाएं अचानक और अपरिवर्तनीय क्षति से गुजरती हैं।

इसके बजाय, जर्नल नेचर में आज (17 अप्रैल) को प्रकाशित निष्कर्षों से पता चलता है कि मृत्यु के बाद एक बड़े स्तनपायी का मस्तिष्क परिसंचरण की बहाली के लिए "पहले से अविकसित क्षमता" रखता है और कुछ कोशिकीय गतिविधियों के बारे में कहा जाता है। न्यू हेवन में येल स्कूल ऑफ मेडिसिन में न्यूरोसाइंस, तुलनात्मक चिकित्सा, आनुवंशिकी और मनोरोग के एक प्रोफेसर।

सेस्टन ने कल एक समाचार सम्मेलन के दौरान कहा, "इस खोज का मुख्य निहितार्थ यह है कि ... मस्तिष्क में कोशिका मृत्यु एक लंबी समय खिड़की पर होती है जो हमने पहले सोचा था।" मौत के बाद सेकंड या मिनट के दौरान ऐसा होने के बजाय, "हम दिखा रहे हैं कि ... एक क्रमिक, सौतेली प्रक्रिया," और कुछ मामलों में, कोशिका मृत्यु प्रक्रियाओं को स्थगित किया जा सकता है या उलटा भी हो सकता है, सीस्तान ने कहा।

फिर भी, शोधकर्ताओं ने जोर देकर कहा कि वे सूअरों के दिमाग में किसी भी तरह की गतिविधि का निरीक्षण नहीं करते हैं जो कि सामान्य मस्तिष्क क्रिया या जागरूकता या चेतना जैसी चीजों के लिए आवश्यक होगी। "यह एक जीवित मस्तिष्क नहीं है," सेस्टन ने कहा। "लेकिन यह एक कोशिकीय रूप से सक्रिय मस्तिष्क है।"

काम वैज्ञानिकों को मस्तिष्क का अध्ययन करने के नए तरीके प्रदान कर सकता है, जिससे उन्हें संपूर्ण में कार्यों की जांच करने की अनुमति मिलती है, जो पहले संभव नहीं था। शोधकर्ताओं ने कहा कि यह बदले में वैज्ञानिकों को मस्तिष्क की बीमारियों या मस्तिष्क की चोट के प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है।

हालांकि वर्तमान अध्ययन सूअरों में किया गया था और मनुष्यों में नहीं, सूअर का दिमाग, कृंतक दिमाग की तुलना में बड़ा और अधिक मानव जैसा है।

"BrainEx"

अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने अक्षुण्ण, पोस्टमॉर्टम दिमागों के अध्ययन के लिए एक उपन्यास प्रणाली विकसित की, जिसे ब्रेनएक्स करार दिया गया। यह पंपों का एक नेटवर्क है जो एक सिंथेटिक समाधान को पाइप करता है - रक्त का एक विकल्प - मस्तिष्क की धमनियों में एक सामान्य शरीर के तापमान पर।

ब्रेनएक्स का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने 32 पोस्टमॉर्टम सुअर दिमागों का अध्ययन किया, जो एक पोर्क-प्रसंस्करण सुविधा से प्राप्त किए गए थे (जो अन्यथा छोड़ दिया गया होगा)। सूअरों की मौत के 4 घंटे बाद दिमाग को ब्रेनएक्स सिस्टम में रखा गया था और 6 घंटे तक सिंथेटिक रक्त के विकल्प के साथ "परफ्यूज़" करने की अनुमति दी गई थी।

वैज्ञानिकों ने ब्रेनएक्स नामक एक प्रणाली विकसित की है जो मृत्यु के बाद सूअरों के दिमाग में संरक्षित और यहां तक ​​कि मस्तिष्क कोशिका गतिविधि को बहाल करती है। ऊपर, हरे रंग में दिखाए गए न्यूरॉन्स के साथ मस्तिष्क कोशिकाओं की छवियां, लाल रंग में एस्ट्रोसाइट्स (मस्तिष्क में एक प्रकार का समर्थन सेल), और नीले रंग में सेल नाभिक। मृत्यु के बाद, न्यूरॉन्स और एस्ट्रोसाइट्स बिना किसी उपचार (बाएं) के सेलुलर विघटन से गुजरते हैं, लेकिन अगर दिमाग को ब्रेनएक्स सिस्टम में रखा जाता है, तो ये कोशिकाएं सही (सही) होती हैं। (छवि क्रेडिट: स्टेफानो जी। डेनियल और ज़्वोनीरम व्रेल्सजा; सेस्टन प्रयोगशाला; येल स्कूल ऑफ़ मेडिसिन)

इस समय के दौरान, ब्रेनएक्स सिस्टम ने न केवल मस्तिष्क कोशिका संरचना को संरक्षित किया और कोशिका मृत्यु को कम किया, बल्कि कुछ सेलुलर गतिविधि को भी बहाल किया। उदाहरण के लिए, कुछ कोशिकाएं चयापचय रूप से सक्रिय थीं, जिसका अर्थ है कि उन्होंने ग्लूकोज और ऑक्सीजन का उपयोग किया और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन किया। अन्य कोशिकाओं ने एक भड़काऊ प्रतिक्रिया के साथ प्रतिक्रिया की जब कुछ अणुओं के साथ उत्तेजित किया गया।

इसके विपरीत, "नियंत्रण" दिमाग जिन्हें ब्रेनएक्स के साथ इलाज नहीं किया गया था, वे तेजी से विघटित हो गए।

"हम अपनी तकनीक के साथ व्यवहार कर रहे दिमागों के बीच नाटकीय अंतर देख सकते हैं" और दिमाग को नियंत्रित करते हैं, सेस्टन ने कहा।

नैतिक चिंताएं

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में न्यूरोलॉजी के एक सहायक प्रोफेसर डॉ। नील सिंघल, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने कहा कि काम "नैतिक रूप से उत्तेजक" था, क्योंकि कुछ नैतिक मुद्दों को उठाया गया था। उदाहरण के लिए, हालांकि वैज्ञानिक गंभीर मस्तिष्क की चोटों वाले लोगों में मस्तिष्क समारोह को बहाल करने में सक्षम होने से एक लंबा रास्ता तय करते हैं, अगर मस्तिष्क की गतिविधि की कुछ बहाली संभव है, "तो हमें मस्तिष्क की मृत्यु की अपनी परिभाषा बदलनी होगी," सिंघल ने लाइव साइंस को बताया ।

शोधकर्ताओं ने चेतना के किसी भी लक्षण को नहीं देखा, न ही यह शोध का एक लक्ष्य था। वास्तव में, सिंथेटिक रक्त समाधान में कई रसायन शामिल थे जो तंत्रिका गतिविधि को अवरुद्ध करते हैं, चेतना के लिए जिस तरह की गतिविधि की आवश्यकता होगी।

अध्ययन के सह-लेखक स्टीफन लाथम ने कहा कि किसी भी प्रकार की संगठित विद्युत गतिविधि - चेतना के लिए जिस प्रकार की आवश्यकता है - प्रकट हुई थी, शोधकर्ताओं ने एनेस्थीसिया और मस्तिष्क के तापमान को कम करके उस गतिविधि को रोकने के लिए कार्रवाई करने के लिए तैयार थे। जैवविविधता के लिए अंतःविषय केंद्र। दूसरे शब्दों में, यदि ऐसा हुआ तो प्रयोग को समाप्त करना।

अध्ययन के साथ-साथ प्रकाशित एक टिप्पणी में, ड्यूक विश्वविद्यालय में कानून के दर्शन के एक प्रोफेसर, नीता फ़रहानी, और सहयोगियों ने अध्ययन द्वारा उठाए गए नैतिक मुद्दों के बारे में अधिक दिशानिर्देशों के लिए कहा, जो कहते हैं कि "प्रश्न लंबे समय तक खड़े रहते हैं जो एक बनाता है जानवर - या एक मानव - जीवित। "

इस तरह के मुद्दों में शामिल हैं कि चेतना का पता कैसे लगाया जाए और ब्रेनएक्स जैसी लंबी प्रणालियों को कब तक चलने दिया जाए।

भविष्य का कार्य

क्योंकि अध्ययन केवल 6 घंटे तक चला था, यह जानने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है कि क्या ब्रेनएक्स इस समय से अधिक समय तक दिमाग को संरक्षित कर सकता है।

इसके अलावा, बहुत सारे सवाल इस बात पर बने रहते हैं कि यह मॉडल मस्तिष्क के वातावरण के समान है। सिंघल ने कहा कि प्रणाली वास्तविक रक्त का उपयोग नहीं करती है, और मस्तिष्क तरल पदार्थ में नहीं नहाया जाता है।

लेकिन अगर भविष्य के मस्तिष्क अनुसंधान में इस प्रणाली का उपयोग किया जा सकता है, तो यह "पोस्टमॉर्टम मस्तिष्क का अध्ययन करने का एक नया तरीका हो सकता है," एंड्रिया बेकेल-मिचनर, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के ब्रिन इनीशिएटिव में टीम लीड, जिसने सह-वित्त पोषित किया अनुसंधान, एक बयान में कहा। बेकेल-मिचनर ने कहा, "नई तकनीक जटिल सेल और सर्किट कनेक्शन और फ़ंक्शंस की जांच करने के अवसर खोलती है जब नमूने अन्य तरीकों से संरक्षित किए जाते हैं।" यह कार्य मस्तिष्क को रक्त के प्रवाह में कमी के बाद मस्तिष्क की वसूली को बढ़ावा देने के तरीकों पर शोध को प्रोत्साहित कर सकता है, जैसे कि दिल का दौरा पड़ने के दौरान।

फिर भी, अध्ययन मृत्यु के बाद एक मस्तिष्क, सुअर या मानव को पुनर्जीवित करने में सक्षम होने के करीब नहीं आया। सिंघल ने कहा, "मूल रूप से, जब मस्तिष्क परिसंचरण खो देता है, यह एक बहुत ही जटिल इमारत की तरह एक लाख टुकड़ों में भर जाता है।" नए काम से पता चलता है कि यह विधि "कुछ नींव को बहाल कर सकती है" लेकिन उस नींव के शीर्ष पर अभी भी मस्तिष्क के कैथेड्रल का निर्माण किया जाना है, उन्होंने कहा।

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