在本週的《自然》雜誌中，研究人員描述了在豬被殺死後甚至四個小時，恢復豬腦某些結構和功能特性的情況。他們使用了一種名為 BrainEx 的人工灌注系統。
電生理監測未檢測到任何被認為標誌著意識的神經活動，例如大腦區域之間訊號傳遞的任何證據（參見“生死之間”）。儘管如此，該研究挑戰了長期以來關於大型哺乳動物大腦在血液停止迴圈幾分鐘後就會受到不可逆轉損害的假設。它還提出了研究人員可能在心臟和肺停止工作後更好地挽救人腦的可能性。
BrainEx 研究的後續進展可能會加劇在拯救個體生命和獲取器官捐贈給他人的努力之間的緊張關係。（這些進展也可能影響在研究中使用人腦和腦組織。）
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我們認為，隨著腦復甦科學的進步，一些拯救或恢復人們大腦的努力可能顯得越來越合理——而一些為了獲取器官用於移植而放棄這些嘗試的決定可能顯得不那麼合理。
生死之間
在動物被殺死數小時後，豬腦是如何恢復某些細胞功能和結構的？
研究人員（主要來自康涅狄格州紐黑文市的耶魯大學醫學院）使用了來自美國農業部屠宰場約 300 個豬頭1。在最佳化技術後，該團隊將 32 個豬腦連線到 BrainEx 系統（在豬被殺死後 4 小時，並在從頭骨中取出大腦後）。這個計算機化的泵、加熱器和過濾器網路控制了專有灌注液的流量、溫度和成分，持續六個小時。
沒有證據表明存在被認為標誌著意識的神經活動，也沒有感知環境和體驗諸如疼痛或痛苦等感覺的能力。但是，令人難以置信的是，BrainEx 確實恢復並維持了主要動脈、小血管和毛細血管的迴圈，細胞對藥物的反應以及大腦代謝。例如，一種增加人腦血流量的藥物擴張了豬的血管並增加了灌注液的流速。
一些大型解剖學和小型形態學特徵得到了恢復和儲存，這歸功於腫脹的減少以及其他原本會導致細胞損傷和細胞死亡的變化。插入腦組織切片（在標準培養基中培養）的電極檢測到單個神經元中的電活動；神經元對電刺激發出動作電位，甚至表現出自發性突觸活動。所有這些都是在正常體溫下檢測到的。
尚不清楚不間斷灌注可以維持這些功能多久。該團隊在六小時後停止了實驗，主要是因為新鮮灌注液的供應有限，並且難以有人持續監測和調整 BrainEx 系統。
該研究旨在調查大型完整哺乳動物大腦在死亡數小時後是否可以恢復任何生理和細胞功能。原則上，這項工作可以幫助研究人員開發治療由缺氧引起的腦損傷的療法，甚至能夠研究完整的人腦。
移植界、神經科學家、急救醫務人員和其他利益相關者必須辯論這些問題。最終，美國國家醫學院等機構可能需要為醫生和醫院提供指導方針。這些將有助於保護那些有可能充分康復的個人的利益，以及潛在器官接受者的利益。
死亡的判定
幾十年來，生物倫理學家和移植政策研究人員不得不糾結於何時從試圖挽救某人的生命轉變為試圖挽救他們的器官以造福他人。
這總是歸結為道德決定——即關於徒勞無功，這是一個有爭議且帶有價值判斷的概念。幾乎沒有資料支援這些決定。臨床醫生對於何時有可能康復存在分歧。對於從患者及其家人的角度來看，以及在權衡這些因素與有限的醫療資源時，什麼程度的康復是“足夠好”的，也幾乎沒有共識。
在大多數國家，如果一個人表現出所有腦功能的不可逆喪失（腦死亡）或所有迴圈功能的不可逆喪失（迴圈死亡），則可以合法宣佈其死亡。
近幾十年來，大多數用於移植的器官都取自那些被宣佈為腦死亡的人，通常是在中風、創傷或長時間腦部缺氧（例如溺水引起）導致的災難性腦損傷之後。（在這些情況下，患者的心臟和肺功能在重症監護病房中維持。）
然而，越來越多地，那些在心臟和肺停止工作後被宣佈死亡的人被認為有資格進行器官捐贈。這種轉變主要是由於移植手術變得更加成功，器官需求增加所驅動的。根據美國非營利組織器官共享聯合網路的資料，每十分鐘就有一個人被新增到美國移植等待名單中。2017 年，美國每天約有 18 人在等待移植時死亡。
如果類似於 BrainEx 的技術得到改進並開發用於人體，那麼被宣佈為腦死亡的人（尤其是那些因缺氧而導致腦損傷的人）可能成為腦復甦的候選人，而不是器官捐贈的候選人。當然，醫生或家屬可能更難相信進一步的醫療干預是徒勞的。
對於那些根據迴圈標準被宣佈死亡的人來說，情況可能會變得更加複雜。
今天，在這些情況下獲得器官主要有兩種協議。一種發生在患有嚴重腦損傷但未腦死亡的個體中。它被稱為控制性迴圈死亡後器官捐獻（controlled DCDD）。
在這裡，在護理人員獲得同意後，他們會關閉患者的機械呼吸機以及手術室中可能正在使用的任何其他生命支援。然後在患者心臟停止跳動後 2-5 分鐘宣佈患者死亡。由於在爭分奪秒獲取健康器官的過程中不可能進行充分的腦死亡測試，因此假設該個體已發生不可逆轉的腦功能喪失。
第二種協議（非控制性 DCDD）主要在歐洲實行。它通常發生在一個人在非醫療環境中發生心臟病發作之後。在這些情況下，在護理人員宣佈復甦努力無效後，大約 5-20 分鐘內不採取任何措施。接下來，採取步驟嘗試儲存器官。這些可能包括恢復心肺復甦以恢復迴圈；透過腹股溝的動脈引入冷卻液；甚至是一種使血液充氧並在全身泵送血液的技術（稱為體外膜肺氧合，或 ECMO）。
即使現在，臨床醫生和生物倫理學家對於護理人員應持續嘗試復甦多久仍存在分歧。從業人員使用各種經驗法則，例如“在復甦努力失敗 30 分鐘後宣佈死亡”，並且可以參考已釋出的指南。但正如美國神經學家詹姆斯·伯納特指出的那樣，這些規則“在實踐中很難應用，因為每次心肺復甦都是一個獨特的事件，具有不同的變數”。資料很少，但一項對美國醫院因心臟病發作死亡的人的研究發現，在更長時間的復甦努力後，患者被宣佈死亡的確定性更高。
關於“不可逆轉”一詞的問題困擾著這兩種協議。這是否意味著護理團隊無法扭轉局面，或者他們是否合理地決定不嘗試？毫不奇怪，大多數移植倡導者贊成後一種觀點。有些人甚至認為，以犧牲器官獲取為代價進一步努力恢復人們的大腦將轉移急需的醫療資源，並可能增加重度殘疾人的數量。
加劇緊張局勢的是生物倫理學家和醫生們對以下問題的擔憂：在一些接受 ECMO 的遺體中，腦功能可能會恢復。美國和臺灣的一些器官獲取團隊試圖透過插入胸主動脈閉塞球囊來阻止泵送的血液到達大腦來防止這種情況。美國衛生與公眾服務部的一個小組認為這種干預是一個“嚴重問題”，因為它提出了“關於醫生積極參與患者死亡的因果關係問題”。
最後，各國在道德和法律上可接受的範圍方面存在很大差異。在法國和西班牙，ECMO 裝置可以用專用救護車運送到患者所在的地方。在美國，這項技術存在爭議且很少使用。
如果研究進展挑戰了關於大腦無法從缺氧中恢復的假設，甚至只是暗示意識可能在人的心臟停止跳動後恢復的可能性，那麼這些辯論和決定可能會變得更加令人擔憂。最終，更多人可能成為腦復甦的候選人，而不是器官捐贈的候選人。
健康的辯論
平衡復甦和移植髮展中相互競爭的利益歸結為價值觀，以及科學。不同的人對如何最好地拯救和改善生命有不同的想法。
我們認為，BrainEx 研究及其必將激發的後續工作，凸顯了需要進行更公開的討論。包括從神經科學家和政策制定者到患者和醫務人員在內的所有人的辯論，可能有助於明確哪些標準使某人有資格進行器官捐贈而不是復甦。此類討論還可以探討如何確保將器官捐贈納入臨終關懷，並將爭議降至最低。
美國國家科學院 (NAS) 和英國納菲爾德生物倫理學委員會是兩個有能力牽頭並將相關利益相關者聚集在一起的機構。幾十年來，兩者都舉行了公開會議，並就科學、醫學和倫理學中有爭議的領域編寫了多學科報告。例如，在 2006 年，為期一年的研討會涉及研究人員、醫療保健專業人員以及公眾的評論，最終形成了一份 NAS 報告，評估了增加器官捐贈的各種提案及其對少數族裔群體和那些社會經濟地位不利的人的潛在影響。
研究人員距離能夠在今天被宣佈死亡的人的大腦中恢復結構和功能還有很長的路要走。但是，我們認為，現在考慮這類研究如何影響越來越多的等待腎臟、肝臟、肺或心臟的危重患者群體並不為時過早。
本文經許可轉載，並於2019 年 4 月 17 日首次發表。