Мозг свиньи жил обменом веществ в течение полутора суток после смерти.

Мозг поглощает огромное количество кислорода и питательных веществ, поэтому, когда перестают работать лёгкие и сердце, мозг умирает чрезвычайно быстро. Однако уже больше ста лет исследователи стараются как-то продлить жизнь мозгу после остановки сердца – его охлаждают, через него искусственным образом прокачивают кровь или её заменитель, и т. д.

(Фото: KostyaKlimenko / Depositphotos)

Удалось также показать, что клетки мозга сохраняют некоторые признаки жизни и после смерти – например, они могут синтезировать белки, если их снабдить нужными ресурсами. (Мы как-то писали о том, что некоторые гены в мёртвых тканях могут работать ещё несколько дней.)

Исследователи из Йеля решили пойти дальше и попытались оживить не отдельные нейроны, но мозг в целом. Для этого у тридцати двух свежеубитых свиней вынимали мозг и подсоединяли к особой системе BrainEx, которая прокачивала через сосуды мозга специальный раствор, имитирующий кровь. От момента смерти до подключения к системе BrainEx проходило 4 часа, однако несмотря на это в течение следующих шести часов с искусственной кровью жизнь к мозгу частично вернулась.

В статье в Nature говорится, что клетки мозга (как нейроны, так и служебные глиальные клетки) поглощали глюкозу и кислород и выделяли углекислый газ – то есть к ним вернулся обмен веществ. Заработали клетки микроглии, которые выполняют иммунную функцию; что до нейронов, то нервные клетки префронтальной коры и гиппокампа, одного из главных центров памяти, выглядели как живые: у них не нарушилась клеточная структура, а некоторые нейроны даже реагировали на электрические импульсы. В таком виде мозг существовал 36 часов.

Однако никакой синхронности, скоординированности в работе нервных клеток не было – то есть никакого возвращения сознания не случилось. Авторы работы полагают, что, возможно, более-менее полноценную активность в мозге можно разбудить или сильным электрическим импульсом, или подержав его ещё какое-то время в питательной среде, чтобы клетки успели прийти в себя. Тут надо заметить, что в самом питательном растворе, который прокачивали через мозг, содержались вещества, которые должны были подавлять электрическую активность нервных клеток, поскольку были опасения, что если они начнут активничать, то лишь навредят сами себе. Так что, возможно, мозг может и сам «проснуться», если изменить состав искусственной крови. Впрочем, такой задачи исследователи перед собой не ставили – они хотели лишь проверить, можно ли поддерживать метаболическую жизнь в мозге вне тела.

Главное, что удалось показать, это что мозг на самом деле намного более устойчив, чем считалось. Раньше полагали, что достаточно нескольких минут без кровообращения для необратимой смерти мозга. Но, как видим, спустя даже 4 часа мозг способен отчасти ожить, по крайней мере, в том, что касается обмена веществ, причём оживают не только нейроны, но и обслуживающая их нейроглия.

Система BrainEx пока не подходит для клинического применения – чтобы она поддерживал обмен веществ в мозге, его нужно полностью извлечь из черепной коробки. Но бесспорно, что в экспериментах с BrainEx или похожей системой можно многое узнать о мозге – как он ведёт себя в жизни и в смерти.