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科學(xué)奇人愛(ài)因斯坦被認(rèn)為具有一個(gè)聰明的大腦,其留存下來(lái)的的大腦標(biāo)本圖片深深鐫刻在世人印象中??茖W(xué)家對(duì)其大腦的研究一直持續(xù),其實(shí),全球范圍內(nèi)人腦研究方興未艾。在中國(guó),最大的人腦庫(kù)就在武漢。
“我們目前對(duì)人腦的認(rèn)識(shí)僅有約40%,仍有太多未解之謎。” 武漢神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)工程研究所所長(zhǎng)、中國(guó)人腦庫(kù)中心主任戴甲培說(shuō),人類距離完全認(rèn)識(shí)人腦仍有很長(zhǎng)的路要走。而他所主管的中國(guó)人腦庫(kù)中心,正在這條科學(xué)道路上漫漫“長(zhǎng)征”。
日前,中國(guó)日?qǐng)?bào)記者探訪了中國(guó)最大的人腦庫(kù),位于中南民族大學(xué)的中國(guó)人腦庫(kù)中心。在那里,一臺(tái)龐大的超低溫冰箱正發(fā)出嗡嗡的運(yùn)轉(zhuǎn)聲,液晶顯示屏顯示即時(shí)溫度為“-80℃”。人腦庫(kù)收集的人腦,就儲(chǔ)存在這里。
雙渠道人腦來(lái)源
“人腦是人類智慧的象征,要留下智慧在人間,而不是把它們帶到天堂?!贝蜷_(kāi)中國(guó)人腦庫(kù)中心官方網(wǎng)站,這樣一句歡迎辭映入眼簾。
2007年,“中國(guó)人腦庫(kù)中心”在江城武漢啟動(dòng),由華中科大同濟(jì)醫(yī)學(xué)院與中南民族大學(xué)聯(lián)合管理和運(yùn)作。成立5年來(lái),該中心已收集1200多例人腦,堪稱“中國(guó)最大人腦庫(kù)”。
“這要得益于本地居民在觀念上的認(rèn)同?!贝骷着啾硎?,湖北是全國(guó)率先開(kāi)展遺體捐贈(zèng)的省份之一,人腦來(lái)源比較有保障。該中心人腦來(lái)源有兩種主要渠道:“一是意外死亡者,在征求家屬的同意的情況下,從法醫(yī)那里獲得;另外一種就是遺體捐贈(zèng)者”。
每年,該中心通過(guò)法醫(yī)尸檢的渠道可以獲得60-80例腦組織。自去年與武漢市紅十字協(xié)會(huì)合作后,通過(guò)第二種渠道獲得的腦組織越來(lái)越多。
前不久,就有一位百歲老人主動(dòng)聯(lián)系人腦庫(kù)中心,提出捐獻(xiàn)腦組織。
“起初,這位老人家還擔(dān)心自己年齡這么大,捐獻(xiàn)腦組織對(duì)研究有沒(méi)有幫助,我告訴他,太有幫助了!”戴甲培說(shuō)。原來(lái),目前人腦庫(kù)最為缺乏的兩種腦組織,就是胚胎和高齡老人的腦組織。而高齡老人腦組織對(duì)于研究阿爾茨海默?。蠢夏臧V呆癥)等神經(jīng)系統(tǒng)疾病意義重大。中國(guó)人腦庫(kù)中心成立5年來(lái),80歲以上高齡老人的腦組織僅有4例,遠(yuǎn)不能滿足研究需要。
高齡老人腦組織的缺乏折射出國(guó)內(nèi)人腦庫(kù)的尷尬現(xiàn)狀。據(jù)報(bào)道,10年前,安徽醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院創(chuàng)建了國(guó)內(nèi)第一個(gè)“人腦庫(kù)”。10年后,由于缺少捐獻(xiàn)者,“人腦庫(kù)”的工作幾乎停滯,10年間僅收集了10多例人腦。此外,上海、杭州等多地也嘗試建立人腦庫(kù),但苦于缺乏資源,難以運(yùn)轉(zhuǎn)。
完善的信息錄入
器官捐贈(zèng)通常把完整的器官移植到受體體內(nèi),那么,對(duì)于主要用于科研的人腦,是如何處理和儲(chǔ)存的呢?
類似于器官捐贈(zèng),人腦保存同樣要求嚴(yán)格,成人死亡時(shí)間不能超過(guò)8小時(shí),兒童死亡時(shí)間不能超過(guò)4小時(shí)。
戴甲培介紹,每一例新入庫(kù)的腦組織被取回后,通常由4-5位科研人員經(jīng)過(guò)大約2個(gè)小時(shí)的處理,分割成60-70個(gè)腦區(qū),再通過(guò)快速冷凍、多聚甲醛固定、石蠟固定等形式儲(chǔ)存。
在人腦庫(kù)的一間實(shí)驗(yàn)室里,戴甲培從0—4攝氏度的冰柜中取出一個(gè)類似裝膠卷的小瓶,瓶?jī)?nèi)裝著半截手指大小的腦組織,瓶體標(biāo)記為額葉。此外,冰柜內(nèi)還存有下丘腦、海馬、腦橋等多種組織。
除了對(duì)人腦的技術(shù)處理外,入庫(kù)前的另外一項(xiàng)重要工作是人腦信息的錄入。
“人腦的基本信息對(duì)于科研十分重要,信息不全的人腦我們是拒絕入庫(kù)的?!贝骷着嗾f(shuō)。這些信息,包括人腦提供者的年齡、性別、死亡時(shí)間、個(gè)人及家族病史等,越多越好。
每個(gè)科研機(jī)構(gòu)所需求的人腦類型各不相同,比如有的科研課題需要癲癇患者的腦組織樣本。“只有掌握了這些信息,我們才能有針對(duì)性地提供腦組織。”戴甲培說(shuō)。49歲的他是神經(jīng)醫(yī)學(xué)和腦科專家,曾在荷蘭的人腦庫(kù)工作15年,對(duì)于如何運(yùn)作人腦庫(kù)經(jīng)驗(yàn)豐富。
人腦研究的三個(gè)層次
人腦是人體最復(fù)雜、最奇妙的器官,人類的感知、記憶、思維、語(yǔ)言等能力都與大腦密切相關(guān)。遺憾的是,至今為止,這一領(lǐng)域仍有太多的未知。國(guó)內(nèi)某知名教授所繪制的三維人體解剖圖,唯獨(dú)缺少人腦。
“實(shí)際上,人腦研究最根本的意義就在于幫助我們認(rèn)識(shí)人何以為人(what is to be human)。”戴甲培說(shuō),人腦的研究分為三個(gè)層次:認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)和疾病治療。目前,國(guó)際上人腦研究在三個(gè)層次均有涉及。
戴甲培介紹,在荷蘭等國(guó)家,有科學(xué)家專門建立教授、運(yùn)動(dòng)員、音樂(lè)家等不同人群的人腦庫(kù)。而在倫敦,最新的一項(xiàng)研究表明,孤獨(dú)者的大腦結(jié)構(gòu)與常人不同,那些孤獨(dú)程度較深的人,其腦部左后顳上溝的部位灰質(zhì)較常人少,這有助于幫助“孤獨(dú)癥”患者進(jìn)行人腦開(kāi)發(fā)。
在疾病治療層面,目前涉及最多的為阿爾茨海默病研究。日前,瑞典的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),患癡呆癥者的平均顱內(nèi)腦容量都比認(rèn)知正常者小得多。此外,腦容量越小,癡呆癥越嚴(yán)重。盡管仍未完全揭示病因,但是對(duì)于老年癡呆癥的研究正一步步接近勝利的終點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)的人腦研究同樣捷報(bào)頻傳。去年,上海生命科學(xué)院計(jì)算生物學(xué)研究所以中國(guó)人腦庫(kù)中心提供的腦組織為樣本,與恒河猴、黑猩猩比較,發(fā)現(xiàn)人類大腦皮質(zhì)“突觸”發(fā)育比恒河猴、黑猩猩的發(fā)育要延遲5年,研究人員假設(shè),這延遲的5年或許是人類進(jìn)化更加高級(jí)的原因。
這是由中國(guó)人腦庫(kù)中心提供的腦組織進(jìn)行研究所取成果的一個(gè)縮影。目前,該中心已經(jīng)建立起一套完整的申請(qǐng)研究用人腦流程:科研機(jī)構(gòu)通過(guò)電子郵件提出申請(qǐng),人腦庫(kù)中心工作人員予以確認(rèn)后便可提供相應(yīng)的腦組織。復(fù)旦大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等多家研究機(jī)構(gòu)都與他們保持長(zhǎng)期合作關(guān)系。(記者 周荔華 卞德龍 孫雯驥)
實(shí)習(xí)編輯:吳多