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第154期  总第5514期  2017年11月21日  星期二
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人头移植术——给身体换个大脑
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2017-11-21 13:59:23

近年来,医学技术发展迅速,人类的医学水平不断进步。复苏冷冻大脑,然后移植入人体并使之复活,这一想法以前只存在于科幻作品中,现在或成为现实,不过医学界和社会大部分人都对它的可能性持怀疑态度。本期,让我们一起揭开人头移植术的神秘面纱。

人头移植术的不断尝试

每一项医学创造都需要在小动物身上不断地进行实验,只有在小动物身上没有排斥反应之后,才会逐步应用于人类。科学家在提出实施人类头部移植手术之前,也同样在小动物身上进行了一次又一次的尝试和探索。
 

1954年2月,苏联著名器官移植先驱弗拉季米尔·米科霍夫教授将一只小狗的脑袋移植到了一只大狗的脖子上。可惜,大约6天后,“大狗头”“小狗头”以及它们共同的身体都死掉了。
 

1964年,美国脑科专家罗伯特·怀特博士将一只狗的大脑取了出来,移植到另一只狗的脖子下面。当怀特博士将移植大脑的血管和“宿主狗”的血管缝合后,他竟设法让这个移植大脑存活了好多天。怀特发现,大脑不仅可以离开自己的身体而存活,甚至还不像肾脏一样会受到新身体的排斥。
 

1973年,怀特博士对两只恒河猴实施了世界上首例动物换头手术。他切断了两只猴子的脑袋,并成功地将一只猴子的脑袋缝合到了另一只猴子的脖子上。最后,这只换过脑袋的“换头猴”恢复了意识,睁开了眼睛,当一名手术专家将手指伸入它的嘴里时它还试图咬人。这只“换头猴”的脸部肌肉还会运动,它甚至可以通过吸管喝饮料。然而,尽管怀特认为这一换头手术是个巨大的成功,但它仍有很大的局限性。因为作为手术的一部分,猴子的脊椎全被切断了,手术专家不可能将数亿根切断的神经线重新连接起来,所以这只“换头猴”脖子以下的部分都处于彻底瘫痪状态,它无法根据大脑命令移动自己的身体。
 

近日,意大利神经外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛声称将于今年年底,在中国实施首例人类头部移植手术,这项手术将在哈尔滨医科大学骨科医生任晓平教授的帮助下进行。任晓平在过去已经做了1000多起换头手术,当然了,都是针对老鼠的。2015年,任晓平还成功地进行了猴子换头实验。

模拟人头移植术的过程

世界首位换头手术志愿者,今年31岁的俄罗斯人瓦列里·斯皮里多诺夫是一名电脑专家,自出生起,就患有一种被称为“沃尼克-霍夫曼症”的罕见先天性脊髓肌肉萎缩疾病。现在,志愿者已经有了,那换头手术到底要怎么进行呢?
 

首先,将捐赠者和受捐者的躯体冷冻,将头部快速冷却至-17℃以下。然后在双方颈部进行局部切割,并通过管道向大脑传输血液。同学们要知道,这可不是像父母切土豆一样随便切切这么简单的,塞尔吉奥医生曾在演讲中掏出一根大香蕉并且捏爆,将其比喻为因为刀法不好而造成的损伤,这会使人终身瘫痪甚至死亡。所以,先进的切割技术就成了换头手术的关键,完美的切割可以帮人们降低皮质层受到的损伤,保存脊髓中独立负责运动的神经单元,恢复2000万条椎体皮质纤维与脊髓纤维。这效果就像是被利刃斩断的香蕉,仍然能被黏合在一起。之后需要将捐赠者头部转移到受赠者颈部,立即使用PEG胶(PEG即聚乙二醇,可以有效保护神经元细胞膜不被机械破坏,并加速脊髓融合与功能恢复)将头部与颈椎中的脊髓黏合。接下来无缝对接中枢神经、血管、肌肉。整个移植过程限定在一个小时内,连接血管后将在15分钟内开始对大脑供血。根据预测,术后病患会昏迷长达一周,医生会用电击的方式促进神经细胞再生。
 

同学们,看了这一系列过程,是不是觉得既紧张又刺激?

人头移植难在哪?

虽然器官的移植必须解决排异反应的问题,但脑组织可能不必有此担心,因为它具有免疫特许的本质,是人体免疫的一个特区。但是,要想进行人头移植手术,难度还是非常大的。
 

任晓平2015年在接受香港媒体专访时,透露了手术中尚未完全解决的关键问题:如何处理脊髓切口,使神经能完好无损地进行重新衔接?如何保持切断的头颅内的血压,延长大脑存活时间?首先,在技术层面上,这些都是巨大的困难。
 

其次,人脑是唯一掌管人类思想、意识、语言、记忆、感情、智能行为等活动的最高级组织器官。目前,科学家们对人脑的功能仍未能一一了解清楚。人脑的研究又是一个跨学科的课题,广泛地涉及神经生物学、电生理学、免疫学、神经外科、生物医学工程、神经放射学等多学科,因此,人头移植手术在知识层面同样面临困难。
 

再次,整个手术需动用多达150名医护,耗时36个小时,仅手术就需要花费超过1400万英镑(约1.3亿人民币),而且揭示人脑各项功能的研究必须具备最完善、最先进的科学研究设备和仪器,所有费用加起来是相当昂贵的。
 

最后,塞尔吉奥坦言,手术的最大挑战是道德伦理。《新科学家》杂志评论,先不谈“身首异处”后头部是否可能存活,头部移植手术势必将引来极大的道德争议。此外,一具全新的身体也可能给病人带来巨大的心理压力。虽然人头移植手术可以让像霍金这样伟大的科学家摆脱轮椅,独立生活,但它存在的伦理道德问题似乎不无道理。同学们,对于这项科学技术,你怎么看?

E学课堂
在模拟人头移植术的过程中,小编提到了对受捐者的躯体进行冷冻,扫描二维码,看看科学家是怎样对人体进行冷冻的,以及冷冻技术面临的挑战。

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