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新火種AI|復旦團隊在“冷凍人腦”領(lǐng)域獲得重大進展!人工智能是否會對此形成助力?

新火種 ? 來源:新火種 ? 作者:新火種 ? 2024-05-24 15:18 ? 次閱讀

?在低溫醫(yī)學領(lǐng)域,“冷凍人腦”技術(shù)的研究和突破既是重點,也是難點。因為這項技術(shù)關(guān)乎著人類是否可以取得一個令人矚目的突破——人類的生命是否能夠得到延續(xù)。

早幾年,諸如“利用人體冷凍技術(shù)將身患絕癥的病人保存十幾年,幾十年,甚至幾個世紀后以等待治愈方法”的故事,還只是各種科幻小說和電影中屢見不鮮的橋段。因為大腦作為人體最為復雜的器官之一,其冷凍保存的難度遠超其他組織。但如今,我們很可能在現(xiàn)實生活中等到這一難題的解決方案。

就在最近,一則“中國復旦大學研究團隊成功將冷凍18個月的人腦組織復活”的消息成為全球科技界關(guān)注的熱門話題。

低溫領(lǐng)域展現(xiàn)重大進展!“冷凍人腦組織復活”在中國獲突破...

根據(jù)最新消息,關(guān)于“復旦團隊成功將冷凍18個月的人腦組織復活”的研究是由復旦大學邵志成博士領(lǐng)銜的團隊進行,相關(guān)論文也已經(jīng)在本月刊登在國際學術(shù)期刊《細胞》雜志上了。

據(jù)介紹,團隊開發(fā)了一種全新的冷凍保存方法,叫做MEDY。MEDY不會破壞神經(jīng)細胞結(jié)構(gòu)或功能,還可以用于保存各種腦類器官和人類腦組織。

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復旦大學的研究人員對各種化合物進行試驗,看看哪些化合物可以在冷凍過程中保護腦組織的活性。研究人員先利用人類胚胎干細胞培育出大腦類器官,隨后將這些類器官浸入不同的不同的化合物中,冷凍至少48小時再解凍,監(jiān)測其生長和細胞死亡情況。MEDY是在研發(fā)人員多次試驗和篩選后所得到的答案。

經(jīng)過反復篩選,最終研究團隊發(fā)現(xiàn)由甲基纖維素,乙二醇,DMSO以及Y27632組成的化學混合物效果最為理想,可以讓組織解凍后死亡的細胞最少,生長得更多。取各種化合物的首字母,也就有了現(xiàn)在的MEDY。

為何MEDY能保存脆弱的腦組織細胞呢?研究者認為,這是因為MEDY干擾了一個通常會導致腦細胞死亡的路徑。

團隊對MEDY進行了一系列測試,實驗對象包括從28天到超過100天的腦類器官。這些器官在冷凍前,都會被放入MEDY中冷凍48小時,然后再解凍。團隊驚喜地發(fā)現(xiàn),解凍后的類器官,在外觀,生長和功能上與從未冷凍過的同齡類器官非常相似。即使是在MEDY中冷凍了18個月的類器官,也依然如此。

他們甚至創(chuàng)造了一項紀錄:在解凍后,大腦類器官可以繼續(xù)生長,存活長達150天!這種組合的有效性已經(jīng)得到了證明:研究者從一名9個月大,患有癲癇的女孩身上取出了3立方毫米的腦組織,腦組織在解凍后至少兩周內(nèi),仍然保持著活躍狀態(tài)。

外界持有肯定態(tài)度:可以成功防止細胞死亡,甚至保留功能,堪稱奇跡。

對于復旦團隊的此次成就,學術(shù)界普遍持有肯定態(tài)度,甚至認為“這是奇跡般的壯舉”。

我們知道,冷凍是可以有效地防止有機物進行分解的,但它仍然會不可避免的對其造成損害。當有機物中包含的水凝結(jié)成冰時,晶體會撕裂細胞。這就是冷凍的肉或水果在解凍后會呈現(xiàn)糊狀的原因。而冷凍用于移植或研究的器官或組織時,也會出現(xiàn)這種情況。從某種程度上說,缺乏合適的冷凍保存劑是人體冷凍技術(shù)進展遲緩的原因之一。

所以,復旦大學的科學家們成功實現(xiàn)了人類大腦冷凍18個月的學術(shù)研究,堪稱壯舉,更是低溫技術(shù)發(fā)展史上的一座里程碑。這一成就不僅打破了低溫技術(shù)領(lǐng)域的紀錄,也為我們提供了關(guān)于大腦保存和未來醫(yī)學可能性的全新視角。

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對此,英國伯明翰大學的Jo?o Pedro Magalh?es教授表示,自己被震撼到了。要知道,腦細胞是非常脆弱,是對壓力極其敏感的。而復旦團隊采用的方法卻可以成功防止細胞死亡,甚至讓它們保留功能,這不得不說是一項奇跡。Magalh?es教授大膽預言,我們現(xiàn)在完全可以想象這樣的場景——幾十年或幾個世紀后,絕癥患者可以被冷凍保存,等待有治愈方法的那天。宇航員可以被冷凍,醒來時就已經(jīng)被送到了其他星系。科幻小說和電影中的橋段,很可能會在現(xiàn)實中得以實現(xiàn)。

“冷凍人腦”實現(xiàn)重大突破,未來AI技術(shù)將如何對此進行助力?

冷凍技術(shù)取得了質(zhì)的飛躍,我們也有理由期待,在未來的AI技術(shù)可能會給予其更多的助力,從而幫助冷凍技術(shù)的研發(fā)更上一次樓。

要知道,科學研究之間往往存在著交叉與融合。冷凍大腦技術(shù)的進步為神經(jīng)科學研究提供了新的工具和方法,而神經(jīng)科學的發(fā)現(xiàn)又可以啟發(fā)和促進人工智能的發(fā)展。譬如通過研究冷凍保存后的大腦,科學家們可以更深入地了解大腦的結(jié)構(gòu)和功能,這些知識可以幫助設(shè)計更加高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法

而AI技術(shù)本身也可以在冷凍大腦的研究中得到應(yīng)用。AI技術(shù)可以用于分析和模擬大腦活動,這在冷凍大腦的研究中尤其重要。譬如通過AI算法,研究人員可以更好地理解大腦在冷凍和復蘇過程中的變化,以及如何最大限度地保護神經(jīng)細胞?;蛟S在不久的未來,學術(shù)界會出現(xiàn)將冷凍大腦與AI結(jié)合的應(yīng)用,例如通過AI技術(shù)恢復或模擬大腦功能,或者將大腦與機器接口相結(jié)合,實現(xiàn)人腦與AI的直接交互等等。

由此可見,包括冷凍大腦在內(nèi)的很多科學研究都會與AI技術(shù)產(chǎn)生聯(lián)動。譬如冷凍人類大腦與人工智能之間的關(guān)系,就是是多維度的。希望兩者可以更好的互通有互,相得益彰。

審核編輯 黃宇

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