?在低溫醫學領域,“冷凍人腦”技術的研究和突破既是重點,也是難點。因為這項技術關乎著人類是否可以取得一個令人矚目的突破——人類的生命是否能夠得到延續。
早幾年,諸如“利用人體冷凍技術將身患絕癥的病人保存十幾年,幾十年,甚至幾個世紀后以等待治愈方法”的故事,還只是各種科幻小說和電影中屢見不鮮的橋段。因為大腦作為人體最為復雜的器官之一,其冷凍保存的難度遠超其他組織。但如今,我們很可能在現實生活中等到這一難題的解決方案。
就在最近,一則“中國復旦大學研究團隊成功將冷凍18個月的人腦組織復活”的消息成為全球科技界關注的熱門話題。
低溫領域展現重大進展!“冷凍人腦組織復活”在中國獲突破...
根據最新消息,關于“復旦團隊成功將冷凍18個月的人腦組織復活”的研究是由復旦大學邵志成博士領銜的團隊進行,相關論文也已經在本月刊登在國際學術期刊《細胞》雜志上了。
據介紹,團隊開發了一種全新的冷凍保存方法,叫做MEDY。MEDY不會破壞神經細胞結構或功能,還可以用于保存各種腦類器官和人類腦組織。
復旦大學的研究人員對各種化合物進行試驗,看看哪些化合物可以在冷凍過程中保護腦組織的活性。研究人員先利用人類胚胎干細胞培育出大腦類器官,隨后將這些類器官浸入不同的不同的化合物中,冷凍至少48小時再解凍,監測其生長和細胞死亡情況。MEDY是在研發人員多次試驗和篩選后所得到的答案。
經過反復篩選,最終研究團隊發現由甲基纖維素,乙二醇,DMSO以及Y27632組成的化學混合物效果最為理想,可以讓組織解凍后死亡的細胞最少,生長得更多。取各種化合物的首字母,也就有了現在的MEDY。
為何MEDY能保存脆弱的腦組織細胞呢?研究者認為,這是因為MEDY干擾了一個通常會導致腦細胞死亡的路徑。
團隊對MEDY進行了一系列測試,實驗對象包括從28天到超過100天的腦類器官。這些器官在冷凍前,都會被放入MEDY中冷凍48小時,然后再解凍。團隊驚喜地發現,解凍后的類器官,在外觀,生長和功能上與從未冷凍過的同齡類器官非常相似。即使是在MEDY中冷凍了18個月的類器官,也依然如此。
他們甚至創造了一項紀錄:在解凍后,大腦類器官可以繼續生長,存活長達150天!這種組合的有效性已經得到了證明:研究者從一名9個月大,患有癲癇的女孩身上取出了3立方毫米的腦組織,腦組織在解凍后至少兩周內,仍然保持著活躍狀態。
外界持有肯定態度:可以成功防止細胞死亡,甚至保留功能,堪稱奇跡。
對于復旦團隊的此次成就,學術界普遍持有肯定態度,甚至認為“這是奇跡般的壯舉”。
我們知道,冷凍是可以有效地防止有機物進行分解的,但它仍然會不可避免的對其造成損害。當有機物中包含的水凝結成冰時,晶體會撕裂細胞。這就是冷凍的肉或水果在解凍后會呈現糊狀的原因。而冷凍用于移植或研究的器官或組織時,也會出現這種情況。從某種程度上說,缺乏合適的冷凍保存劑是人體冷凍技術進展遲緩的原因之一。
所以,復旦大學的科學家們成功實現了人類大腦冷凍18個月的學術研究,堪稱壯舉,更是低溫技術發展史上的一座里程碑。這一成就不僅打破了低溫技術領域的紀錄,也為我們提供了關于大腦保存和未來醫學可能性的全新視角。
對此,英國伯明翰大學的Jo?o Pedro Magalh?es教授表示,自己被震撼到了。要知道,腦細胞是非常脆弱,是對壓力極其敏感的。而復旦團隊采用的方法卻可以成功防止細胞死亡,甚至讓它們保留功能,這不得不說是一項奇跡。Magalh?es教授大膽預言,我們現在完全可以想象這樣的場景——幾十年或幾個世紀后,絕癥患者可以被冷凍保存,等待有治愈方法的那天。宇航員可以被冷凍,醒來時就已經被送到了其他星系。科幻小說和電影中的橋段,很可能會在現實中得以實現。
“冷凍人腦”實現重大突破,未來AI技術將如何對此進行助力?
冷凍技術取得了質的飛躍,我們也有理由期待,在未來的AI技術可能會給予其更多的助力,從而幫助冷凍技術的研發更上一次樓。
要知道,科學研究之間往往存在著交叉與融合。冷凍大腦技術的進步為神經科學研究提供了新的工具和方法,而神經科學的發現又可以啟發和促進人工智能的發展。譬如通過研究冷凍保存后的大腦,科學家們可以更深入地了解大腦的結構和功能,這些知識可以幫助設計更加高效的神經網絡算法。
而AI技術本身也可以在冷凍大腦的研究中得到應用。AI技術可以用于分析和模擬大腦活動,這在冷凍大腦的研究中尤其重要。譬如通過AI算法,研究人員可以更好地理解大腦在冷凍和復蘇過程中的變化,以及如何最大限度地保護神經細胞。或許在不久的未來,學術界會出現將冷凍大腦與AI結合的應用,例如通過AI技術恢復或模擬大腦功能,或者將大腦與機器接口相結合,實現人腦與AI的直接交互等等。
由此可見,包括冷凍大腦在內的很多科學研究都會與AI技術產生聯動。譬如冷凍人類大腦與人工智能之間的關系,就是是多維度的。希望兩者可以更好的互通有互,相得益彰。
審核編輯 黃宇
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