Mózg może przeżyć dekapitację?

| Medycyna
stephenphampshire, CC

Ostatnie eksperymenty na szczurach wykazały, że wystąpienie tzw. fali śmierci – wolnej fali o dużej amplitudzie – wcale nie musi wskazywać na śmierć neuronów mózgu i nie oznacza, że procesy, które zaszły, są nieodwracalne. Zespół Michela van Puttena z Universiteit Twente dekapitował gryzonie. Minutę później pojawiało się trwające ok. 5-15 s wyładowanie (PLoS ONE).

Naukowcy zaprezentowali model obliczeniowy pojedynczego neuronu, a także wewnątrz- i zewnątrzkomórkowego stężenia jonów. Obserwowana fala była powodowana przez oscylacje potencjału błonowego. Występują one po ustaniu działania pomp sodowo-potasowych, co prowadzi do nadmiaru zewnątrzkomórkowego potasu. Oscylacje można opisać za pomocą równań Hodgkina-Huxleya dla kanałów sodowych oraz potasowych. W połączeniu z działaniem filtra górnoprzepustowego, który tłumi część widma sygnału powyżej swojej częstotliwości odcięcia (jego rola polega na usunięciu z sygnału EEG zakłóceń z sieci zasilającej/urządzeń zewnętrznych oraz powstałych na granicy skóra-elektroda-elektrolit), nagła depolaryzacja błony daje w elektroencefalogramie zapis w postaci fali śmierci. W rzeczywistości ta fala nie wskazuje na śmierć ani neuronów, ani jednostki.

Parę miesięcy przed van Puttenem Anton Coenen z Radboud Universiteit Nijmegen i jego zespół zastanawiali się, czy odbieranie życia szczurom laboratoryjnym przez dekapitację jest etyczne, czy nie: czy zwierzęta szybko tracą przytomność, czy też cierpią. Akademicy pozbawiali głowy przytomne i znieczulone zwierzęta i w tym czasie wykonywali im EEG. U obu grup szczurów zapis EEG stawał się płaski po ok. 17 s od dekapitacji. Aktywność mózgu zmieniała się w ten sposób, że w ciągu 3,7 s gryzonie musiały najprawdopodobniej tracić przytomność. Minutę po zabiegu pojawiała się fala śmierci, którą Holendrzy uznali za przejaw ostatecznego zaniku potencjału błonowego i nieodwracalnej śmierci mózgu. W badaniach van Puttena także wystąpiła fala śmierci, ale neurolog nie zgodził się z interpretacją poprzedników. Wg niego, fala śmierci nie jest jeszcze punktem, od którego nie ma odwrotu. Nawet po fali śmierci komórki nerwowe mogą, przynajmniej teoretycznie, przyjść do siebie, jeśli przywrócone zostaną dostawy tlenu i glukozy. Ekipa van Puttena powołała się w tym miejscu m.in. na badania z 2002 r., które dowiodły, że neurony z obszarów podkorowych, pobrane od osoby uznanej kilka godzin wcześniej za zmarłą, żyją w laboratoryjnych hodowlach tkankowych przez wiele tygodni (artykuł Verwera, Dubelaara i innych ukazał się w piśmie Journal of Cellular and Molecular Medicine), a także na raport z pisma Stroke z 1981 r., którego autorzy zaobserwowali u szczurów powrót aktywności elektrycznej neuronów po 10-min niedokrwieniu.

Autor:

Źródło: Live Science/PLoS ONE

mózg neurony fala śmierci śmierć Michel van Putten