題圖 | Pixabay

撰文 | 宋文法

我們常在科幻電影中看到“生命暫停技術(shù)”，將個體冷凍后，數(shù)十年甚至數(shù)百年后解凍蘇醒，依舊保持完整的精神和身體功能。

然而，現(xiàn)實生活中，傳統(tǒng)的冷凍方法會因冰晶形成造成神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的不可逆損傷，要實現(xiàn)完整的電生理功能恢復(fù)，必須實現(xiàn)無冰晶冷凍保存，也就是玻璃化。

近日，德國埃爾蘭根-紐倫堡大學(xué)研究人員在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表了一篇題為" Functional recovery of the adult murine hippocampus after cryopreservation by vitrification "的研究論文。

研究團(tuán)隊成功實現(xiàn)了成年小鼠海馬體的玻璃化冷凍與復(fù)蘇，能夠恢復(fù)近乎完整的神經(jīng)功能，包括突觸可塑性與電生理活動，尤其是學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的長時程增強功能，為神經(jīng)組織的結(jié)構(gòu)和功能保存研究開辟了全新方向，更為未來的“生命暫停技術(shù)”提供了科學(xué)依據(jù)。

同時，這項研究于2026年3月11日登上Nature News板塊。

圖：論文截圖

圖：Nature截圖

在這項研究中，研究團(tuán)隊研發(fā)出一套針對成年小鼠腦組織的玻璃化冷凍溶液，簡稱V3，通過高濃度冷凍保護(hù)劑替代組織中的水分，使組織在液氮溫度（-196℃）下固化為玻璃態(tài)，完全避免了冰晶的形成。

研究人員首先對小鼠海馬腦切片進(jìn)行玻璃化處理，用液氮快速冷卻至-196℃，在-150℃環(huán)境下以玻璃態(tài)保存10分鐘至7天不等，再以80℃/s的速率解凍，分析了海馬切片玻璃化冷凍后的功能活性。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海馬腦切片解凍后，小鼠海馬體的神經(jīng)元、突觸、線粒體等超微結(jié)構(gòu)與正常組織無差異，線粒體代謝活性、神經(jīng)元興奮性、突觸傳遞功能及長時程增強均得到顯著恢復(fù)，長時程增強是學(xué)習(xí)與記憶的基礎(chǔ)，表明記憶相關(guān)的神經(jīng)機制在冷凍后依然保持完整。

接下來，研究團(tuán)隊將小鼠全腦進(jìn)行玻璃化冷凍，解凍后，海馬體腦切片仍保持了正常的代謝水平，神經(jīng)元興奮性、突觸功能仍然存在，長時程增強功能也未受顯著影響，證實了玻璃化冷凍技術(shù)在全腦層面的可行性。

研究指出，這項研究突破了大腦組織低溫保存的生物物理極限，證實了大腦功能可在玻璃態(tài)冷凍后恢復(fù)復(fù)雜的神經(jīng)活動，為神經(jīng)組織的結(jié)構(gòu)和功能保存研究開辟了全新方向。

盡管如此，研究團(tuán)隊強調(diào)，目前該技術(shù)僅能實現(xiàn)腦組織切片的短期功能恢復(fù)，冷凍和解凍受組織尺寸限制，也無法測量動物的記憶是否在冷凍保存后仍然存在，尚不能應(yīng)用于大型人類器官。

總而言之，這項研究為“生命暫停技術(shù)”的發(fā)展展奠定了重要的神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)，也為神經(jīng)組織的結(jié)構(gòu)和功能保存研究開辟了全新方向。

參考文獻(xiàn)：

https://doi.org/10.1073/pnas.2516848123

https://www.nature.com/articles/d41586-026-00756-w

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