Alcune funzioni cerebrali potrebbero essere ripristinate dopo la morte, suggerisce uno studio suino

Un team di ricercatori ha ripristinato alcune funzioni cerebrali nei maiali morti quattro ore prima. I risultati mettono in discussione le nozioni preesistenti di funzionalità postmortem del cervello 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 maiali, post mortem.

Tuttavia, i ricercatori avvertono, 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 di studiare il cervello nella sua forma intatta.

Il prof. Sestan e i suoi colleghi descrivono il loro esperimento sulla rivista Nature.

Ripristinare un 'cervello cerebralmente attivo'

Cervelli di mammiferi, spiegano i ricercatori, sono molto sensibili alla privazione di ossigeno, che porta alla morte neuronale e al danno cerebrale. La comprensione scientifica predominante è che la reazione a catena del danno cellulare che i trigger di interruzione dell'erogazione di ossigeno e sangue sono irreversibili.

Ma il professor 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 regolarmente analizzato 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 simula il flusso di sangue a temperatura corporea normale, per testare la loro ipotesi.

Nel presente studio, i ricercatori hanno acquisito 32 maiali da un impianto per il confezionamento delle carni e li hanno posizionati su BrainEx 4 ore dopo la morte dei maiali.

Dopo 6 ore di trasfusione di sangue su BrainEx, i ricercatori hanno trovato una riduzione della morte cellulare e il ritorno di alcune attività sinaptiche tra i neuroni. Hanno preservato l'integrità dei neuroni e gli scienziati hanno scoperto che le cellule neuronali, gliali e vascolari erano funzionali.

"Il cervello intatto di un grande mammifero conserva una capacità precedentemente sottovalutata per il ripristino della circolazione e alcune attività molecolari e cellulari più ore dopo l'arresto circolatorio", riferisce il prof. Sestan.

Tuttavia, i ricercatori sottolineano che non hanno trovato prove di una normale attività elettrica che indicherebbe la funzione cerebrale completa.

"In nessun momento abbiamo osservato il tipo di attività elettrica organizzata associata a percezione, consapevolezza o coscienza", riferisce il coautore 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 dei mammiferi intatto è stata una sfida che finora sembrava insormontabile.

Questa sfida ha impedito ai ricercatori di essere in grado 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 grande cervello dei mammiferi in condizioni statiche o in gran parte bidimensionali, utilizzando campioni di tessuti di piccole dimensioni al di fuori del loro ambiente nativo", spiega lo studio del co-autore Stefano G. Daniele.

"Per la prima volta, siamo in grado di studiare l'ampio cervello in tre dimensioni, il che aumenta la nostra capacità di studiare complesse interazioni cellulari e connettività."

Stefano G. Daniele

Inoltre, il sistema BrainEx può un giorno consentire ai medici di ridurre il danno cerebrale e ripristinare la funzione cerebrale dopo l'ictus.

In un editoriale collegato, alcuni ricercatori hanno sollevato preoccupazioni etiche riguardo allo studio. Nita Farahany e colleghi, ad esempio, osservano che le strade aperte dalla ricerca enfatizzano "limiti potenziali nelle attuali normative per gli animali utilizzati nella ricerca".

Lo studio "mette in discussione le ipotesi di vecchia data su ciò che rende un animale – o un umano – vivo", continuano Farahany e colleghi.

"Il restauro della coscienza non è mai stato un obiettivo di questa ricerca", dice il coautore dello studio Stephen Latham, che è direttore del Centro interdisciplinare di bioetica a Yale.

"I ricercatori erano pronti ad intervenire con l'uso di anestetici e di riduzione della temperatura per fermare l'attività elettrica globale organizzata, se dovesse emergere. Tutti hanno concordato in anticipo che gli esperimenti che coinvolgono l'attività globale ripresa non potrebbero andare avanti senza chiari standard etici e istituzionali meccanismi di sorveglianza. "

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