人類首次成功“重啟”小鼠冷凍大腦神經(jīng)功能恢復(fù)如常

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2026-04-05 15:49:07 新浪財經(jīng)

很多科幻作品中都有關(guān)于冷凍睡眠的橋段：船員進入睡眠艙后，身體機能被暫停，直至飛船完成長達數(shù)十年的漫長航行，在抵達目標(biāo)星球后才被重新喚醒?，F(xiàn)實中，也有一些絕癥患者通過冷凍的方式保存了自己的大腦，等待將來“換頭術(shù)”變成現(xiàn)實的一天，可以換一副身體再次醒來。

最近，一項突破性研究讓人類離科幻場景更近了一步——研究人員首次成功將小鼠大腦進行超低溫玻璃化保存，并在復(fù)溫后使其關(guān)鍵的神經(jīng)功能——包括與記憶形成直接相關(guān)的機制——大部分恢復(fù)如常。

長久以來，低溫保存生物組織的夢想始終受制于一個簡單的物理現(xiàn)象：冰晶。當(dāng)組織被冷凍時，細胞內(nèi)的水結(jié)成冰，體積膨脹，形成的鋒利冰晶會像無數(shù)微型刀片，刺破細胞膜、切斷神經(jīng)元之間精細的連接，徹底摧毀組織的微觀結(jié)構(gòu)。對于大腦這樣由近千億神經(jīng)元、百萬億連接構(gòu)成的精密器官來說，傳統(tǒng)冷凍無異于一場毀滅性的冰風(fēng)暴。在此之前，從未有實驗?zāi)茏C明，一個大腦或任何復(fù)雜器官在深度冷凍后，其關(guān)鍵的生理功能可以得到恢復(fù)。

德國埃爾蘭根-紐倫堡大學(xué)的研究團隊選擇了一條不同的技術(shù)路徑：玻璃化。其核心思路不是對抗冰晶，而是根本不讓冰晶形成。他們的方案是用特定配比的冷凍保護劑逐步替換腦組織中的大部分水分，隨后進行極快速冷卻，使剩下的水分來不及排列成冰晶，而是瞬間轉(zhuǎn)化為一種類似玻璃的非晶體固態(tài)。這個過程仿佛按下了生物時間的暫停鍵，將大腦的物理狀態(tài)在分子層面近乎永恒地固定住。

研究人員在小鼠腦切片上測試了他們的配方。在電子顯微鏡下，他們看到經(jīng)歷玻璃化與復(fù)溫后，神經(jīng)元細胞膜輪廓清晰，樹突棘（接收信號的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)）的密度和長度與新鮮樣本無異。這意味著大腦最精密的森林結(jié)構(gòu)，在經(jīng)歷了 -150 攝氏度的嚴寒后，依然被完整保存了下來。

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