死亡可以逆转吗?意识是什么?为什么科学家也迷惑了?
一项关于猪脑部分恢复的实验提出了有关生命确切终点的问题,篇幅较长,涉及生死、意识(灵魂)、缸中脑等方面的讨论。
我们迟早都会死。
对于一切有终点的事物,这是热力学第二定律产生的不可避免的结果。
我们很少有人会考虑这个令人不安的事实。但是一旦出生,死亡的念头就无法完全消除。它潜伏在我们的意识中,随时准备爆发。
进化为我们这个物种提供了强大的防御机制来应对这种先知,尤其是心理抑制和宗教信仰。
前者阻止我们有意识地承认或沉迷于这些令人不快的真理,而后者则通过承诺在基督教天堂永无止境的生活,佛教转世的永恒循环,让我们忍受现实的不堪以求死后的光明。到21世纪科学家告诉我们,可以将意识上传到的云端而使我们永生。
我们无法得知动物是否能意识到死亡。尽管它们会为死去的后代和同伴感到悲伤,但没有可靠的证据表明猿,狗,乌鸦和蜜蜂的头脑具有足够的自我意识,以至于能意识到有一天他们将不再复活。因此,我们人类的死亡意识一定是在不到一千万年的人类激素进化过程中出现的。
宗教和哲学传统的教义长期以来一直强调相反的观点:直视死神,可以消除痛苦。每日静心冥想可以减轻恐惧感。
但是,从科学和医学的角度来看,死亡,究竟是什么呢?意识(灵魂)的丧失还是心脏停止跳动呢?
从胸部到头部
纵观历史,每个人都知道死亡是什么。
当某人停止呼吸,并且他的心脏停止跳动超过几分钟时,这个人应该是死亡了。
随着20世纪中叶机械呼吸机和心脏起搏器的出现,这些情况开始发生变化。现代高科技重症监护使心脏与负责思想的大脑脱钩。
为了应对这些技术发展,1968年,哈佛医学院特设委员会的著名报告提出死亡是脑功能丧失。1981年的《统一死亡确定法》将死亡定义为循环和呼吸功能的不可逆止或脑功能的不可逆止。简单的说,当你的大脑死了,你就死了,这个定义大多数国家都在使用。
绝大多数死亡发生在心肺停止后,继而终止脑功能。死亡的症状从心脏转移到大脑,但是现在,实际死亡的确切时间却不确定了。
在重症监护病房中,脑死亡的身体可以保持“活着”或“维持生命”几个小时,几天或更长时间。
对于悲痛的亲戚和朋友,这些正在发生的事情具有挑战性。在病床前,他们会看到脑死亡患者胸部向内和向外移动,感觉到脉搏,皮肤苍白,并且身体温暖。
但是在医学上,却合法地成为一具尸体,一颗跳动的尸体。由于该身体现在是可能的器官捐献者,因此它处于通风状态并保持悬浮状态。如果获得许可,医生可以从尸体中摘取器官,以需要心脏,肾脏,肝脏或肺部移植的病人。
脑死亡的死者身体可以继续长出指甲,月经来潮,至少具有一些免疫功能,可以抵抗感染。已知有30多个怀孕的脑死亡母亲被置于呼吸机上以支持存活的胎儿的妊娠,这些婴儿在母亲脑死亡后数周或数月出生。
一个2018年广为讨论的故事中,一名年轻女子在加利福尼亚州一家医院被医生宣布脑部死亡,根据法律和医学,她已经去世了。但是家人出于对她的爱,在家庭护理环境中维持通气,让她“活了将近五年”,直到死于与肝功能衰竭相关的出血。
尽管技术进步,生物学和医学仍然不能精确的定义出生和死亡。亚里斯多德在两千年前的《动物世界》中写道,任何活体都不只是其各个部分的总和。他说,任何生物,无论是植物、动物还是人,灵魂都是这种生物的本质。
植物性灵魂的实质包括生物依赖身体的营养,生长和繁殖的力量。当这些重要的能力消失后,生物便不再具有生命力。灵魂调节着动物和人类感知世界及其身体的能力,这是最接近我们现代人所说的“意识”。
理性的意识(灵魂)是人的唯一力量,是调解理性和言语的基础。但是科学家然无法解答人的意识从何而来?绝对多数人对于生物学上定义的意识只不过是一连串的神经细胞中的化学反应并不满足,因为正是每个人独立的意识让我们每个人与众不同。
但是,随着科技的进步,意识的定义却越来越模糊,越来越多地被人工智能算法模仿。
现代对机器学习,基因组学,蛋白质组学和大数据的强调,使人们对理解植物性灵魂产生幻觉,以至于有人说,我们的灵魂正在崩溃。
要定义什么构成任何人的生命体仍然是一个概念上的挑战,这显然不仅仅是其各个器官的总和。如何在空间和时间中精确地界定人呢?
请注意神经死亡的现代定义中的“不可逆”一词。20世纪初不可逆转的是停止呼吸,到本世纪末已变为可逆转。很难想到脑死亡也是如此吗?一项科学实验表明,这个想法不仅是一个幻想。
死脑的部分复苏
耶鲁医学院的一批医生和科学家进行了一项出色的实验,他们在屠宰场杀死的数百头猪,然后将大脑从头骨上移开,并将颈动脉和静脉连接到模仿跳动心脏的灌注装置上。创造一种人造血液循环,这些血液是携带氧气的化合物以及保护细胞免受伤害药物的合成混合物。这项实验的魔力在于循环溶液的分子组成。想想尿毒症患者的闭路透析机,成千上万的患者每天都使用这种设备从体内冲洗掉毒素,因为他们自己的肾脏已经停止工作。
之所以需要这些机器,是因为当需要大量能量的大脑内血液停止流动时,存储的氧气在几秒钟内就会耗尽,并且意识丧失。脑细胞在几分钟后开始触发不可逆的损害,细胞开始以各种方式退化(组织损伤和分解,水肿等),这些方式在显微镜下很容易看到。
研究小组在断头、放血、电击后四个小时,研究了猪大脑的生存能力。研究人员将各种生物学指标与未灌注血液程序四个小时的猪脑进行了比较。
乍看之下,带有循环液的恢复后的大脑显得相对正常。随着化合物的流通,足以使脑组织充血的动脉,毛细血管和静脉的细网反应良好。突触,神经元及其输出线看起来正常,一些细胞还具有具有一定的功能,大脑依旧在消耗氧气和葡萄糖,表明灌注液的猪大脑依旧存在某些代谢功能。
研究人员将其研究成果发表在《自然》杂志上,并且论文标题大胆声明“死后数小时恢复脑循环和细胞功能”。
这些结果中没有出现脑电图记录的令人熟悉的那种脑电波。置于猪脑表面的电极没有测量到自发的整体电活动,也是脑电图没有上上下下的脉动,而是到处只有一条平线,这意味着完全没有任何意识,但这并不奇怪。
即使没有脑电波,一位神经科学家也感到惊讶,单个猪皮层神经元仍然保持了产生电和突触活动的能力。耶鲁大学的团队通过从这些大脑中剪出一小片神经组织,冲洗掉灌注的溶液,然后通过微小电极传递的电流来激发单个神经元,从而证明了这一点。这些细胞中的一些通过产生一个或一系列定型电脉冲适当地响应,这些定型电脉冲是高级神经系统中快速交流的普遍现象。
这个发现提出了一个深刻的问题:如果研究小组从解决方案中去除神经活性阻滞剂,会发生什么情况呢?虽然在试验中某些神经元保留了某些潜在的兴奋性,并不意味着成千上万的神经元可以自发地持续兴奋,形成脑电波。但是,不能排除借助某种外部帮助,这些“死”的大脑可以启动,从而恢复了活体大脑特有的脑节律。
清楚的说,切断任何有疼感生物的头,让其大脑流血。在这样的严重创伤后恢复其活力很可能会导致深层病理,例如大量癫痫发作,深层疼痛,精神病等。任何生物都不应以这种方式受苦。正是为了避免这种情况,耶鲁团队才使用了神经活性阻滞剂,阻碍了神经元功能。
这个实验可以应用于人脑吗?
如果您的孩子或伴侣被淹死或服药过量,没有脉搏或呼吸数小时,您想做什么?今天,他们很可能会被宣布死亡。明天有人说先采用的技术让她用另一种方式活着,你会怎么选?就如同“缸中之脑”。将大脑中的各个神经末梢与计算机相连,模拟出人的真实生活中的各种场景,让人能够“感觉”到世界的存在,如同我们在梦境中一般,这不也是一个世界吗?这不是一个值得追求的目标吗?
猪的大脑,不像老鼠那么小,它是迄今为止最受欢迎的实验动物。猪皮层像人类皮层一样高度折叠。在进行人体试验之前,会对猪进行常规的神经外科手术测试。因此,技术答案是肯定的,原则上可以做到这一点。
但是应该这样做吗?
当然,直到我们更好地了解重构的动物大脑是否显示出健康大脑所特有的全局电活动,而没有指示疼痛,困扰或痛苦的应激反应时,我们才能更好地了解这个技术。整个领域应暂停并与所有利益相关者讨论此类研究的医学,科学,法律,道德,哲学和政治问题。
然而,人们不会否认对死神的恐惧。
有人幻想着未来某一天,科学技术能够将意识抽离出身体,寄存于云端或储存于机器人体内,甚至投放于克隆人体内,以达到永生,这个缸中脑有何区别?如果这一天来临,你会了结此生还是活的永生去更远的未来呢?
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