[圖文]揭秘存有六千普通人大腦的哈佛大腦銀行 | 陽光歷史

 

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[圖文]揭秘存有六千普通人大腦的哈佛大腦銀行

2015年04月13日 科學探秘-長篇 暫無評論 閱讀 225 次

揭秘哈佛大腦銀行


哈佛大腦銀行




揭秘哈佛大腦銀行




經過這些處理保存的大腦發出珍珠般的色彩



新聞背景



腦科學研究在發達國家已經成為科學研究「皇冠上的明珠」,美國國會曾將20世紀的最後10年命名為「腦的10年」,日本則制定了「腦科學時代」計畫,投入約160億美元。德國、英國、義大利、瑞士、荷蘭等也都相繼制定了本國的神經科學研究計畫。


我國的腦科學研究與世界有著長期良好的接觸,中國一些優秀的科學家取得了世界科學界公認的成果。中國第一個神經科學的專門機構是中國科學院上海腦研究所,成立於1980年,它的設立,要略早於國際上專門的神經科學研究機構和系科的大量設立。此外,北京醫科大學、上海醫科大學、中國醫學科學院等多個醫學院所,中國科技大學、復旦大學、北京大學等綜合大學等都有神經科學有關的研究。



目前我國研究力量比較集中在疼痛與鎮痛的機制、視覺信息處理的分子基礎等。在神經系統疾病的基因定位、腦功能在基因水平的調控、神經系統的發育和修復、新的無創傷腦影像技術等方面,也做了不少有創意、有價值的工作。



儘管是自己身體的一部分,但大腦對於人類依然是一個難解的謎題,正如人類生活在宇宙中,卻依然無法瞭解它的真相。科學家極盡所能在這兩個人類最想瞭解卻最難瞭解的領域中不懈的探索。研究動物的大腦是瞭解人類大腦的途徑之一,但對於科學家來說能夠研究人類自己的大腦才是最直接的途徑。愛因斯坦雖已離開人世許久,他那個充滿智慧的大腦卻成為科學家珍貴的研究資料被保存。而美國哈佛腦組織資源中心(大腦銀行)擁有著6000多個普通人的大腦標本,每年向世界各國的研究人員提供2000到3000個標本切片,更對大腦研究具有重要的研究意義。本報記者聯繫到該資源中心的發言人吉爾·博特·泰勒博士,為中國的讀者解密這個大腦銀行。



捐獻者死亡後,大腦將在捐獻者所在地取出24小時內速遞到大腦標本工廠



一談到大腦,都會津津樂道地說出人類的大腦有多重,有多少億個神經細胞組成等等,甚至有的科學家曾經研究過聰明人的大腦與普通人有大腦有什麼不同,結果是在解剖結構上沒有大的區別。美國哈佛大學麥可林恩醫院裡就有一座特殊的建築,哈佛腦組織資源中心,也就是為很多人熟知的大腦銀行就在這座外觀普通的房子裡,這裡儲存著6000個捐獻者的大腦。



房子的一間辦公室是捐獻熱線,此時熱線又響起來了,一名捐獻者在另一座城市因疾病去世,他的家屬在他的捐獻檔案中找到了大腦銀行的熱線,並在捐獻者去世後幾小時內通知了大腦銀行。



接線的工作人員確定了捐獻者的位置後,迅速通知了離捐獻者最近的一位為大腦銀行工作的病理學專家。專家抵達捐獻者遺體所在醫院,熟練的將捐獻者的大腦取了出來。這個過程必須在幾小時內完成,以保證大腦的新鮮度。之後大腦將被放入一個特殊容器中,用冰塊冷藏。工作人員帶著這個冷藏箱乘飛機送往大腦銀行。



不到24小時,這個新鮮的大腦已經進入了大腦銀行的工作間。



一半大腦切成16個薄片,拍照記錄後,被浸入液態氮冷凍



在工作間,這個大腦不再屬於一個人,它已經是一個被標上編號的試驗品。對整個的大腦進行稱重後,負責大腦銀行製作標本的喬治·特哈達將它分成兩半。新鮮的大腦就像一個充滿血液的海綿,這樣的工作場面有些血腥,但這樣的工作特哈達幾乎每天都要做。他把一半大腦切成16個薄片,拍照記錄後,被浸入液態氮冷凍,在冰冷的白霧中,這些切片變硬變白。隨後,喬治·特哈達把切片放入塑膠袋中送入冷庫保存,冷庫的溫度必須保持在零下80℃,才能長期保存這些大腦切片。這些切片將在某天提供給某位科學家進行大腦相關研究時,再分割成1厘米大小的切片寄送給他們;而另外一半會被立即浸入福爾馬林中保存,之後神經病理學家將對這半個大腦進行病理分析然後出一份相關的神經學病理分析報告。為了不在研究時忍受福爾馬林的惡臭,研究人員會在研究之前將大腦浸泡在水中減輕臭味。

揭秘哈佛大腦銀行


病理學分析的工作非常細緻,每個大腦送來之後,雖然有福爾馬林保存,但也要盡快進行分析。研究人員要將腦幹、海馬趾神經中樞和扁桃體組織依次取出來,然後把剩下的腦組織細細分類。


經過這些處理保存的大腦並不會像人們想像的那樣是灰色的,「那些像麵條一樣折疊迂迴的大腦溝回發出珍珠般的色彩」,一位參觀了大腦銀行的美國《波士頓全球雜誌》的記者在他的文章這樣形容他見到的半個被福爾馬林浸泡的大腦樣本。





大腦銀行有存有取,每年提供數千標本給世界各地研究



在30多年前,美國還沒有一家收集大腦的機構,一些收集人體器官做研究的機構也沒有將大腦列為收集的部分。在近十幾年,精神病學研究發生了重要的轉變,研究人員不再停留在談話治療和藥物治療的階段,他們開始保存資料,儲存大腦樣本,並前所未有的檢查人類的大腦,他們希望通過一個小小的腦組織切片研究出是什麼讓人們變瘋,這樣的轉變促使了大腦庫的出現。



1973年,哈佛大腦銀行的創建人佛朗西斯·班尼斯參加了一個在美國科羅拉多州舉行的神經科學會議。會議上一名細胞生物學家同另一位神經科學家談論起一種存有爭議的精神分裂症,人們一直將這種病的責任推到母親身上,認為是母親的不當教育造成,但是這位神經學者的論文中為精神分裂症患者的母親洗掉了冤屈,他認為精神分裂是大腦線路出現問題。



1978年哈佛腦組織資源中心成立後,班尼斯在拿到醫學博士學位後加入了這個機構,並逐漸成為大腦銀行的負責人。他在工作中對部分大腦也進行了相關的研究,現在,科學家可以清楚的在大腦標本上看到精神分裂者出現問題的大腦組織。



如今對於大腦研究日益增長的興趣,讓很多美國普通人也加入到了這項工作中,成為大腦的捐贈者。「現在我們每年都能收到300份的捐贈,大腦銀行已經收集了超過6000份的捐贈,」吉爾博士告訴本報記者:「作為銀行,我們與單純的收集標本不一樣,我們的研究人員並不自己做研究,每一年,作為銀行,我們會向全球的科學家提供2000到3000份的切片標本進行研究。科學家可以免費申請得到樣本。」



精神病患者和正常人大腦均在收集之列



哈佛大腦銀行的收集對象是一些帕金森病、亨廷頓舞蹈症和阿爾茨海默氏症或精神分裂症等精神疾病的患者的大腦,同時也有正常人的大腦,這是為了研究者可以通過比較進行有關的研究。



吉爾博士解釋說,受到藥物損傷的大腦也是收集的對象,但是受到過物理創傷比如槍傷或是事故的大腦以及患有傳染性疾病比如艾滋病、瘋牛病的人的大腦是不會被接受的。


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