研究人员在理解死亡的神经过程方面取得了重要进展。他们的研究表明，在缺氧（氧气剥夺）期间，大脑会经历一系列变化，包括谷氨酸的大量释放以及伽马和贝塔波的激增，这些变化可能与濒死体验有关。随后，大脑会出现一种“死亡之波”——一种高振幅波，标志着大脑活动向完全停止的过渡。

这项以大鼠为研究对象的研究发现，这种波起源于新皮质的第5层锥体神经元，并在特定条件下可能逆转，为复苏期间保护大脑功能提供了新的见解。

关键发现

1. “死亡之波”的起源：标志着大脑活动完全停止的“死亡之波”起源于新皮质的第5层。

2. 可逆性：如果在特定时间窗口内进行复苏，这种波可以逆转，表明大脑功能有可能被保留。

3. 挑战传统观念：研究深化了对死亡临近时神经机制的理解，挑战了将平坦脑电图（EEG）作为大脑功能完全停止的确定性标志的传统观点。

研究背景

从神经学角度定义死亡是一个复杂的概念。死亡并不是一个精确的时刻，而是一个持续数分钟的过程，在某些情况下甚至是可逆的。

巴黎大脑研究所“癫痫网络动力学与神经元兴奋性”团队在之前的研究中发现，长时间缺氧（称为缺氧）后，大脑活动会经历一系列可精确描述的变化。当大脑停止接收氧气时，细胞的能量储备ATP迅速耗尽，导致神经元的电平衡被破坏，并引发谷氨酸（神经系统中的一种重要兴奋性神经递质）的大量释放。

研究过程与发现

研究人员通过测量大鼠局部场电位和记录初级体感皮层不同层中单个神经元的电活动，研究了“死亡之波”的传播路径。初级体感皮层在身体表征和感觉信息处理中起关键作用。

研究发现：

1. 神经元活动的变化：在缺氧初期，神经元活动相对均匀。随后，“死亡之波”出现在新皮质第5层的锥体神经元中，并向两个方向传播：向上至大脑表面，向下至白质。

2. 能量需求与脆弱性：皮质深层对缺氧最为脆弱，可能是因为第5层锥体神经元的能量需求异常高。

3. 复苏的可能性：当研究人员重新为大鼠大脑供氧时，细胞恢复了ATP储备，神经元重新极化，突触活动得以恢复。

研究意义

1. 对死亡过程的新理解：研究表明，从生理学角度来看，死亡是一个需要时间的过程，目前无法严格将其与生命分离。

2. 平坦脑电图的局限性：平坦的脑电图并不一定意味着大脑功能的完全停止。

3. 未来研究方向：需要确定恢复大脑功能的确切条件，并开发神经保护药物以支持心肺衰竭时的复苏。

结论

这项研究为我们理解死亡临近时大脑活动的变化机制提供了新的视角。研究团队负责人Stéphane Charpier教授总结道：“我们现在需要确定恢复大脑功能的确切条件，并开发神经保护药物以支持心肺衰竭时的复苏。”

参考文献
Mahon, S., Carton-Leclercq, A., et al. (2023). “Laminar organization of neocortical activities during systemic anoxia.” Neurobiology of Disease.