人類見(jiàn)聞
301篇原創(chuàng)
通過(guò)冷凍、解凍,將大腦“暫停”再“重啟”,這個(gè)科幻作品中的常見(jiàn)設(shè)定,正逐步走向現(xiàn)實(shí)。
近期,一項(xiàng)發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)的研究表明,成年小鼠的海馬體組織在經(jīng)歷玻璃化冷凍后,其功能得到了短期恢復(fù)。
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傳統(tǒng)冷凍方法面臨的巨大挑戰(zhàn)在于會(huì)形成冰晶,冰晶會(huì)像刀片一樣,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和神經(jīng)連接。
為避免這一問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)采用了“玻璃化冷凍”技術(shù)。
該技術(shù)通過(guò)高濃度的低溫保護(hù)劑替換組織中的水分,再以極快速度降溫,使液體凝固成類似玻璃的、無(wú)冰晶的非晶態(tài)固體,從而避免了冰晶損傷。
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研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)聚焦于海馬體(大腦中負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶的關(guān)鍵區(qū)域)。
實(shí)驗(yàn)顯示,經(jīng)過(guò)玻璃化冷凍和復(fù)溫后,小鼠的海馬體切片不僅在結(jié)構(gòu)上保持了完整性,其神經(jīng)元仍具備電生理活性,能夠產(chǎn)生動(dòng)作電位并進(jìn)行信號(hào)傳遞。
尤為重要的是,與學(xué)習(xí)和記憶密切相關(guān)的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象也被成功保留。
這意味著構(gòu)成記憶的細(xì)胞層面機(jī)制,在經(jīng)歷冷凍暫停后,依然能夠被重新激活。
研究通過(guò)電子顯微鏡觀察也證實(shí),神經(jīng)元之間的連接結(jié)構(gòu)(突觸以及細(xì)胞內(nèi)部的線粒體等結(jié)構(gòu)),在復(fù)溫后得以恢復(fù)。
這一成果初步證明,大腦對(duì)于完全停止分子運(yùn)動(dòng)的極端狀態(tài)具有此前未認(rèn)識(shí)到的耐受性。
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