Alcune funzioni cerebrali possono essere ripristinate dopo la morte, suggerisce uno studio sui maiali
Un team di ricercatori ha ripristinato alcune funzioni cerebrali in suini morti 4 ore prima. I risultati mettono in discussione le nozioni preesistenti di funzionalità cerebrale post-mortem e aprono nuove possibilità per lo studio del cervello umano.
Nenad Sestan, professore di neuroscienze, medicina comparata, genetica e psichiatria presso la Yale School of Medicine di New Haven, CT, e il suo team hanno ripristinato la circolazione e l'attività cellulare nel cervello dei suini, dopo la morte.
Tuttavia, avvertono i ricercatori, non hanno ripristinato alcuna attività elettrica del cervello, né hanno trovato alcuna prova di consapevolezza o percezione.
I risultati contraddicono la precedente convinzione che alcune funzioni cerebrali siano irreversibilmente perse dopo la morte. Inoltre, i risultati di questo studio potrebbero offrire agli scienziati un modo per studiare il cervello nella sua forma intatta.
Il Prof. Sestan ei suoi colleghi descrivono in dettaglio il loro esperimento nella rivista Natura.
Ripristino di un "cervello cellulare attivo"
I cervelli dei mammiferi, spiegano i ricercatori, sono molto sensibili alla mancanza di ossigeno, che porta alla morte neuronale e al danno cerebrale. La comprensione scientifica predominante è che la reazione a catena del danno cellulare provocata dall'interruzione dell'erogazione di ossigeno e sangue è irreversibile.
Ma il prof. Sestan e colleghi hanno messo in dubbio l'idea che tale danno sia irreparabile. Lo hanno fatto dopo aver notato segni di vitalità cellulare nei campioni di tessuto che hanno analizzato di routine nel loro laboratorio. Hanno visto questi segni diverse ore dopo la morte dei tessuti.
Il Prof. Sestan e il team hanno sviluppato un sistema chiamato BrainEx, che imita il flusso sanguigno a temperatura corporea normale, per testare la loro ipotesi.
In questo studio, i ricercatori hanno acquisito 32 maiali da un impianto di confezionamento della carne e li hanno collocati su BrainEx 4 ore dopo la morte dei maiali.
Dopo 6 ore di trasfusione di sangue su BrainEx, i ricercatori hanno scoperto una riduzione della morte cellulare e il ritorno di una certa attività sinaptica tra i neuroni. Hanno preservato l'integrità dei neuroni e gli scienziati hanno trovato segni che le cellule neuronali, gliali e vascolari erano funzionali.
"Il cervello intatto di un grande mammifero conserva una capacità precedentemente sottovalutata di ripristinare la circolazione e alcune attività molecolari e cellulari molte ore dopo l'arresto circolatorio", riferisce il prof. Sestan.
Tuttavia, i ricercatori sottolineano di non aver trovato prove di una normale attività elettrica che indicherebbe la piena funzionalità cerebrale.
"In nessun momento abbiamo osservato il tipo di attività elettrica organizzata associata alla percezione, consapevolezza o coscienza", riferisce il co-primo autore Zvonimir Vrselja.
"Definito clinicamente, questo non è un cervello vivente, ma è un cervello cellulare attivo".
Zvonimir Vrselja
Significato clinico e preoccupazioni etiche
I ricercatori spiegano il significato delle loro scoperte. Dicono che studiare il cervello intatto dei mammiferi sia stata una sfida che finora sembrava insormontabile.
Questa sfida ha impedito ai ricercatori di studiare le origini di alcuni disturbi cerebrali, nonché la connettività tra i neuroni.
"In precedenza, siamo stati in grado di studiare le cellule nel cervello di grandi mammiferi solo in condizioni statiche o in gran parte bidimensionali, utilizzando piccoli campioni di tessuto al di fuori del loro ambiente nativo", spiega il primo autore dello studio Stefano G. Daniele.
"Per la prima volta, siamo in grado di indagare il grande cervello in tre dimensioni, il che aumenta la nostra capacità di studiare complesse interazioni cellulari e connettività".
Stefano G. Daniele
Inoltre, il cervelloEx un giorno il sistema potrebbe consentire ai medici di ridurre i danni cerebrali e ripristinare le funzioni cerebrali dopo l'ictus.
In un editoriale collegato, alcuni ricercatori hanno sollevato preoccupazioni etiche sullo studio. Nita Farahany e colleghi, ad esempio, notano che le strade aperte dalla ricerca enfatizzano "potenziali limitazioni nelle attuali normative per gli animali utilizzati nella ricerca".
Lo studio "mette in discussione ipotesi di vecchia data su ciò che rende un animale - o un essere umano - vivo", continuano Farahany e colleghi.
"Il ripristino della coscienza non è mai stato un obiettivo di questa ricerca", afferma il coautore dello studio Stephen Latham, che è il direttore del Centro interdisciplinare di bioetica a Yale.
“I ricercatori erano pronti a intervenire con l'uso di anestetici e la riduzione della temperatura per fermare l'attività elettrica globale organizzata se dovesse emergere. Tutti hanno concordato in anticipo che gli esperimenti che implicano una ripresa dell'attività globale non potrebbero andare avanti senza chiari standard etici e meccanismi di controllo istituzionale ".
