当神经元失去与邻近细胞的连接时,这通常是不可逆转的命运。但在新的研究中,科学家们发现了一种方法,可以“复活”从死者捐献的眼球中获得的人类视网膜中的感光神经元的连接。
人在死亡后最多五个小时,眼球通常仍能对光线做出反应。但这些被称为光感受器的感光细胞无法与其他视网膜细胞沟通,从而使其基本无效。一个研究小组设法获取了一位刚去世的器官捐献者的人类眼球,并使用一种特制的载体,在运输过程中保持眼球的含氧量,维持了营养物质的流动。当研究小组随后对视网膜进行电刺激时,他们能够恢复人眼中央视野的视网膜区域——黄斑区——中光感受器的自然电脉冲。这项对死后眼球的研究是科学上的首次,于周三发表在《自然》杂志上。
“我们能够让视网膜细胞相互‘交谈’,就像它们在活眼球中传递人类视觉信息一样,”研究作者、犹他大学眼科学助理教授Frans Vinberg在一份声明中说道。“过去的研究曾恢复过器官捐献眼球中非常有限的电活动,但此前从未在黄斑区实现过,也从未达到我们现在展示的程度。”
许多视力丧失研究都是使用小鼠或其他动物进行的。但小鼠没有黄斑,这使得这些模型动物的研究结果与人类视觉不完全匹配。这些新方法可以拓宽人类视觉研究的范围。它也可能预示着一个潜在的未来,即由黄斑变性和其他神经退行性疾病引起的视力丧失可能被逆转。
“科学界现在可以以实验室动物无法实现的方式研究人类视觉了,”Vinberg补充道。“我们希望这能激励器官捐献组织、器官捐献者和眼库,让他们了解这类研究提供的令人兴奋的新可能性。”
根据美国疾病控制与预防中心的数据,年龄相关性黄斑变性是全球失明的主要原因,也是65岁及以上美国人视力丧失和失明的首要原因。
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“仅仅是能够获取这些捐献的眼球,并具体了解视网膜在人类身上是如何工作的,以及在这些疾病中出了什么问题,这就非常了不起,”犹他大学神经科学家、这项新研究的首席作者Fatima Abbas告诉《KSL》杂志。
除了眼部的神经退行性疾病,未来基于这项研究的工作还可以阐明神经元是如何死亡的,以及我们如何才能“复活”这些神经细胞,以维持或恢复未来的功能。通过将视网膜作为整个中枢神经系统的模型,该研究团队的方法有可能挑战神经元死亡的不可逆性。