美国趣味科学网站5月17日刊登题为《为什么脑移植无法实现？》的文章，内容编译如下：

为什么脑移植无法实现？美国威斯康星医学院神经外科助理教授马克斯·克鲁科夫博士更愿意将这类手术称作躯体移植。他对趣味科学网站说，和接受心脏或肝脏捐献器官移植的患者不同，将脑移植到患者体内会让患者“变成一个全新的人”。他说：“人的自主意识和身份认知都储存在脑中。”

抛开语义学的内容不谈，克鲁科夫说这类移植手术目前不可能实现，因为外科医生尚无法搭建起中枢神经系统(包含脑和脊髓)内部的神经信号连接。周围神经(即从脑和脊髓向外延伸至全身各处的神经)完成移植后，最终能够和新的邻近组织建立信号互通，因为这类神经细胞具备再生能力。能够证明成年人中枢神经系统可以生成全新神经元的相关依据较少，如果能够生成，其数量也十分有限。在人的一生中，神经元都可以建立新的连接，学习行为正是通过这种方式完成信息编码，但科学家尚未充分弄清这一作用途径，无法将其运用于移植手术中。

即便是小脑置换这类局部脑移植手术，目前也完全没有实现的可能。小脑内部存在数以百万计名为浦肯野细胞的特殊神经元，每一个浦肯野细胞都能接收数千个其他神经元传递的信号。克鲁科夫说：“这类神经连接的数量是指数级的，远远超出我们的技术能力。”

从理论层面来讲，在脊髓位置完成脑和躯体的融合是最简单的脑移植方式，因为脊髓神经之间建立连接要比脑内部神经元建立连接更加容易。实施这类头部移植手术的医生可以缝合颈部的皮肤、肌肉、血管和骨骼，还可以对接脊髓神经。克鲁科夫说：“但是，我们至今还没有找到办法让这些神经细胞顺利传递信号。”

20世纪初，全新的血管缝合技术问世，科学家自此开始在动物身上开展头部移植实验。参与这类实验的大多数狗和猴子最多只能存活数日，因为研究人员不仅难以搭建能够正常运行的血管系统，也无法借助免疫抑制剂来抑制受体对移植头部产生的排异反应。

从1970年开始，罗伯特·J.怀特博士将猴子的头部移植到其他猴子的躯体上。这些动物在术后能够咀嚼和吞咽食物，术后脑电图检测结果显示它们的大脑处于清醒状态，但所有动物的存活时长都没有超过9天。

受这项研究的启发，意大利外科医生塞尔焦·卡纳韦罗博士在2013年提出首例人类头部移植的构想。这引来众多同行从伦理层面和科学层面提出的广泛反对。

虽然外科医生无法替换整颗大脑，但干细胞或类器官移植或许在未来能够修复受损或病变的脑组织。

南加州大学凯克医学院生理学与神经科学助理教授鲁斯兰·拉斯特说，相比成熟神经元，经过定向培育能够分化为神经元的干细胞融入原有神经回路的概率更高。

理想状态下，这类干细胞可以从患者自身的组织中提取，以此降低免疫排异反应发生的概率。标准化的捐献细胞株则降低了针对单个人组织样本进行质量控制的需求。通过这种方式，源自某一个人的组织的神经元，可以移植到另一个人的脑部。

相关科研人员已经针对帕金森病、中风、脊髓损伤和癫痫开展了干细胞疗法的临床试验。

拉斯特对趣味科学网站说，未来的研究需要解决这类技术的潜在风险，例如分化不完全的干细胞在移植后形成肿瘤，或是成功分化为神经元的细胞扰乱原有神经信号传导通路。

他说：“最关键的难题在于，我们该如何让移植细胞分化成我们需要的细胞类型，又该如何确保这些细胞精准融入我们指定的局部神经回路当中。”

科研人员还利用干细胞培育体外生长的神经组织模型，也就是类器官，这种组织模型能够被移植到脑部。2023年的一项研究表明，人脑的类器官可以修复大鼠受损的大脑皮层。不过，基于类器官移植的相关疗法距离落地应用还有数年时间。拉斯特说，这类移植操作的侵入性要强于单一干细胞移植，还需要保障新生组织的血液供给。（编译/卿松竹）