Jak umiera ludzki mózg: naukowcy dokonali intrygującego odkrycia

Śmierć wciąż stanowi ogromną zagadkę dla nauki. A jej badanie pozostaje priorytetem, w szczególności dlatego, że pozwoli nam lepiej zrozumieć, jak opóźnić ją w czasie. A teraz naukowcy dokonali dość znaczącego odkrycia związanego ze śmiercią ludzkiego mózgu.

Zespół badaczy z Paris Brain Institute na Sorbonie był w końcu w stanie określić sekwencję zdarzeń prowadzących do ostatecznego ustania aktywności neuronalnej. Wyniki te nie tylko rzucają światło na dziwne zjawiska zgłaszane przez ludzi, którzy mieli doświadczenia bliskie śmierci, ale mogą również prowadzić do opracowania nowych technik medycznych zaprojektowanych w celu odwrócenia procesu śmierci mózgu, pisze IFL Science.

Proces śmierci mózgu pozostaje zagadką dla naukowców, ponieważ w przeciwieństwie do ciała, nie umiera on w określonym momencie, ale przestaje działać stopniowo. Najprawdopodobniej, gdy dopływ tlenu do organizmu jest wyczerpany, neurony szybko wyczerpują swoje rezerwy paliwa komórkowego, znanego jako ATP (adenozynotrifosforan), i tracą stabilność.

Powoduje to masowe uwalnianie neuroprzekaźnika glutaminianu, który pobudza układ nerwowy. Powoduje to wzrost aktywności nerwowej po śmierci osoby. "Na początku wydaje się, że obwody nerwowe są odłączone.... Następnie obserwujemy gwałtowny wzrost aktywności mózgu - w szczególności wzrost fal gamma i beta" - wyjaśnił w oświadczeniu Severine Mahon, jeden z autorów badania.

"Zazwyczaj takie fale są związane ze świadomym doświadczeniem. Ale w tym kontekście mogą być zaangażowane w tak zwane doświadczenia bliskie śmierci. Są one zgłaszane przez ludzi, którzy w pewnym momencie byli na granicy życia i śmierci - którzy doświadczyli zatrzymania krążenia i oddechu.

Stopniowo taka aktywność układu nerwowego zanika do elektrycznej ciszy, ale nawet ten moment nie jest uważany za koniec życia. Cisza ta zostaje nagle przerwana przez falę o wysokiej amplitudzie, która rozprzestrzenia się w mózgu, powodując nieodwracalne zmiany funkcjonalne i strukturalne w mózgu. Naukowcy nazywają to "falą śmierci". Zjawisko to jest spowodowane depolaryzacją neuronów w ostatnich chwilach ich życia. "To krytyczne wydarzenie, zwane depolaryzacją anoksyczną (AD), powoduje śmierć neuronów w całej korze mózgowej" - wyjaśnił Antoine Carton-Leclerc, inny autor badania. Porównał to wydarzenie do łabędziego śpiewu i opisał je jako prawdziwy marker przejścia do ustania wszelkiej aktywności mózgu.

Naukowcy twierdzą, że proces ten można odwrócić, jeśli mózg zostanie nasycony tlenem (ponownie dotleniony), zanim "fala śmierci" ostatecznie zakończy swoją pracę. Jednak do tej pory naukowcy nie wiedzieli, gdzie dokładnie w mózgu pojawia się ten impuls i jak się rozprzestrzenia.

Aby zbliżyć się do odpowiedzi, naukowcy z Paris Brain Institute badali aktywność elektryczną w mózgach szczurów cierpiących na chorobę Alzheimera. Odkryli, że fala śmierci rozpoczyna się od pobudzenia neuronów w głębszych warstwach kory mózgowej. Dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że ta grupa komórek nerwowych ma szczególnie wysokie zapotrzebowanie na energię. Według naukowców początek choroby Alzheimera nie był taki sam we wszystkich warstwach kory mózgowej. Początkowo występowała w warstwach 5 i 6, a następnie rozprzestrzeniała się dwukierunkowo, w górę i w dół, wyjaśnili w swoim badaniu.

Jednak gdy naukowcy ponownie natlenili mózgi szczurów, proces ten został odwrócony. Pomogło to przywrócić zapasy ATP i spolaryzować neurony. "Zaobserwowaliśmy tę samą dynamikę w różnych warunkach eksperymentalnych i uważamy, że może ona występować u ludzi" - wyjaśnił Mahon.

Identyfikując wszystkie etapy śmierci mózgu, autorzy badania udowodnili, że proces umierania niekoniecznie jest nieodwracalny. Pewne działania mogą potencjalnie przywrócić osobę do życia nawet po zaniku wskaźników aktywności mózgu. Co ważniejsze, badanie, opublikowane w czasopiśmie Neurobiology of Disease, zapewnia nowy wgląd w to, jak chronić mózgi pacjentów, którzy doznali niewydolności krążeniowo-oddechowej przed uszkodzeniem.

Wcześniej OBOZ.UA informował o opracowanym przez naukowców sposobie na ponowne uruchomienie mózgu i przyspieszenie uczenia się. Wymaga on jednego precyzyjnego wstrząsu elektrycznego.

Subskrybuj kanały OBOZ.UA na Telegramie i Viberze, aby być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami.