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shizhuang1985金虫 (小有名气)
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【转帖】科学家切开最珍贵人类大脑 40万人观看直播
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2008年12月2日，一个被称为“H.M。”的人去世。他的大脑被立即冷冻起来，一年之后的本月，他的大脑被切成了两千多片，以供后续的科学研究。 简称为“H.M。”的病人因为一直只有短时间的记忆而成为脑神经学科中最著名的病人，他发生故障的脑部部位非常关键，H.M。生前唯一的职业是病人，而他死后，却享受了和爱因斯坦一样的待遇———解剖大脑进行分析。这次大脑切片的整个过程都在网络上全程播放，3天的直播过程中，全球有超过40万人观看了现场直播。收视最高的时候，有1.8万人同时观看。 1. 珍贵大脑只能记忆20秒 几乎所有医学生都曾经在教科书上读到过H.M。的案例，但很少有人知道他的真名摩莱森(Henry Molaison)。H.M。每次看到镜子中的自己，他都会惊讶不已，因为他对自己相貌所有的了解都只停留在年轻时候的样子。H.M。患有罕见的失忆症，他能记住少时的记忆，但新的记忆却只能停留20秒左右。他记不住朋友，记不住刚吃过的饭，任何问题都是新的，他永远记不得自己曾回答过。 H.M。大脑出现问题的部分是一个叫“海马回”的部位。他年轻时为了治疗癫痫而通过手术切除了大部分海马回，从此他患上了失忆症。后来的研究显示，海马回正是决定人类记忆和认知的关键部位。此后，H.M。成了一名“职业病人”。2008年12月2日，摩莱森死于呼吸衰竭。 死后4小时，H.M。的尸体就被送到了波士顿的麻省总医院。麻省理工学院的行为脑神经科学家、研究H.M。长达46年的娜柯金(Suzanne Corkin)昼夜兼程对他的大脑进行了整体磁共振扫描。 随后，H.M。的大脑被放入福尔马林溶液中保存。接下来，他的大脑要进行一场长途跋涉，前往加州大学圣地亚哥分校大脑与认知中心的大脑观察所没有几家实验室愿意接受H.M。大脑的切片，这个大脑关系着人类脑神经科学的重大进步。而且我们只有一次机会，一步都不能走错。责任太大了。 今年2月，大脑观察所所长安内瑟(Jacopo Annese)坐在从波士顿飞往圣地亚哥的喷气式飞机上，手里拿着一个18升容量的白色塑料冷藏箱，里面装着H.M。的大脑。有一些乘客奇怪地看着他手里拿的东西，有的人还好奇地询问。 “我不想忸忸怩怩的，就告诉他们这里面装着一个非常重要的科学物品。”安内瑟说，“我没告诉他们这是个大脑，不想吓着乘客。” 2. 切片之前先浸糖水 H.M。是脑神经学科中被检查次数最多的一个病人，然而即使是这样，他身上还有无数的谜，比如H.M。能记得很久以前的记忆，1963年一次实验之后，他竟然记住了当年肯尼迪被暗杀的新闻。这说明，尽管他失去了75%的海马回，但依然有一定的记忆。这也可能表示，大脑的其他部位也在产生记忆功能。为了寻求更多的答案，研究者必须对H.M。的大脑做更深入的探索。 圣地亚哥大脑研究所的实验分成几个部分，一个部分用以处理大脑，另外的区域放置着高清晰度的显微镜和用以数字化处理的计算机。安内瑟和麻省总医院的神经科学家福劳斯(Matthew Frosch)直接负责了H.M。大脑的切除工作，在接受采访时，安内瑟说：“我紧张得浑身被汗浇透了。” 任何新鲜的大脑都非常容易被破坏，H.M。的大脑一旦破坏，就可能严重影响了之后的科学研究。不过，两人成功地切除了大脑，将其放入福尔马林溶液中，为防止和容器底部相撞，他们还安置了一个悬空装置。 两个月后在圣地亚哥，安内瑟再次对大脑进行了一次磁共振扫描，记录下更多的解剖数据。这也是这个大脑的最后一次完整记录。接下来，大脑被放入高浓度蔗糖溶液中。糖进入大脑之后，会取代细胞中的水。这样，就减少了切片过程中冰晶可能对组织产生破坏的风险。 上周三，H.M。的大脑切除正式开始。整个过程非常公开透明，大脑观察所的网站上全程直播了切片的所有过程。历时3天的直播最终吸引了全球超过40万的观众观看直播，最高收视率时刻同时有1.8万人在观看。 3. 最终切成2401片 随后，H.M。的大脑被浸泡在-40℃的异戊烷溶液中，直到完全冷冻。随后，大脑被装在一个容器中，周边被乙醇包围以保持一定的温度：太冷，组织可能会在切除过程中粉碎；太热，组织则会变软。接着，容器和大脑缓缓地经过一个被改装过的显微镜用切片机。每片切片的厚度与头发丝的直径相仿。 经过53小时的连续工作，H.M。的大脑变成了2401张切片。其中两张切片受损，16张存在部分问题，其他切片都完好无损。一个工作人员始终坐在切片机前面，每张切片完成后，他都要小心翼翼地将蜷缩的切片展开铺平，按序列盘放，装入缓冲溶液的容器中。 大部分的切片都会被保存在低温中，为随后的研究待命。技术人员从每30到50片切片中挑出一些切片，仔细抚平，再放入明信片大小的玻璃片中，这个过程相当复杂，大概需要1个小时才能完成。然后，他们将这些切片烘干，并按照大脑的不同部位对其进行染色标示。 最后就是对这些切片的数字化———借助20倍显微镜记录下所有细胞信息。每张切片的信息需要装200张DVD。安内瑟表示，研究人员最终可以通过这些信息在3D系统中重组H.M。的大脑。科学家将不仅可以看到个体神经元，也可以看到整个脑部的运作。这些数据将被放在网络上，供所有人随时免费查询。这对于研究各种脑神经疾病如老年痴呆症，大脑的研究如记忆和意识的产生与组成等等，具有无法估量的潜在价值。 安内瑟说：“就像小提琴一样，我们都生来具有同样的乐器，但我们如何拉这个乐器却决定了每个人的一生。从大脑研究中，我们可以知道我们都是怎么拉它的。它会成为每个人的解剖指纹，从生理层面指导我们知道自己是谁。”（媒体来源：新京报） |
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