人类首次成功“重启”小鼠冷冻大脑 神经功能恢复如常

很多科幻作品中都有关于冷冻睡眠的桥段：船员进入睡眠舱后，身体机能被暂停，直至飞船完成长达数十年的漫长航行，在抵达目标星球后才被重新唤醒。现实中，也有一些绝症患者通过冷冻的方式保存了自己的大脑，等待将来“换头术”变成现实的一天，可以换一副身体再次醒来。

最近，一项突破性研究让人类离科幻场景更近了一步——研究人员首次成功将小鼠大脑进行超低温玻璃化保存，并在复温后使其关键的神经功能——包括与记忆形成直接相关的机制——大部分恢复如常。

长久以来，低温保存生物组织的梦想始终受制于一个简单的物理现象：冰晶。当组织被冷冻时，细胞内的水结成冰，体积膨胀，形成的锋利冰晶会像无数微型刀片，刺破细胞膜、切断神经元之间精细的连接，彻底摧毁组织的微观结构。对于大脑这样由近千亿神经元、百万亿连接构成的精密器官来说，传统冷冻无异于一场毁灭性的冰风暴。在此之前，从未有实验能证明，一个大脑或任何复杂器官在深度冷冻后，其关键的生理功能可以得到恢复。

德国埃尔兰根-纽伦堡大学的研究团队选择了一条不同的技术路径：玻璃化。其核心思路不是对抗冰晶，而是根本不让冰晶形成。他们的方案是用特定配比的冷冻保护剂逐步替换脑组织中的大部分水分，随后进行极快速冷却，使剩下的水分来不及排列成冰晶，而是瞬间转化为一种类似玻璃的非晶体固态。这个过程仿佛按下了生物时间的暂停键，将大脑的物理状态在分子层面近乎永恒地固定住。

研究人员在小鼠脑切片上测试了他们的配方。在电子显微镜下，他们看到经历玻璃化与复温后，神经元细胞膜轮廓清晰，树突棘（接收信号的关键结构）的密度和长度与新鲜样本无异。这意味着大脑最精密的森林结构，在经历了 -150 摄氏度的严寒后，依然被完整保存了下来。