生物大脑内的光合作用藻类

生物医学研究人员通常希望在体外保持动物器官的活力来研究它们，就像你在器官移植到病人体内之前保持器官的活力一样。但这些器官需要氧气才能存活。现在，解决办法是把器官放在有氧气泡的浴缸里。但慕尼黑大学的一个团队有另一个解决方案，听起来像是直接来自科幻小说。为了让蝌蚪的大脑存活足够长的时间来研究神经系统是如何工作的，他们将藻类细胞注射到大脑的血管中。当被照亮时，藻类产生氧气，这些氧气直接供给周围的脑细胞，正如莎莉·勒·佩奇从汉斯·斯特拉卡那里听到的……

汉斯:所有动物的大脑都需要大量的氧气。现在，我们感兴趣的是我们如何才能真正理解大脑需要多少能量来完成它的功能?我们的想法是，为什么不直接利用植物产生的氧气，为功能性大脑提供能量。当然，我们不能把树种在大脑里。所以我们必须用一个更小的版本，海藻。藻类是单细胞水平的绿色植物。所以这些藻类产生氧气，就像树木产生氧气一样。现在，通过将这些藻类植入大脑，我们认为我们将有能力直接在大脑内产生氧气，然后这些氧气可以被大脑中的所有神经细胞吸收。

莎莉:我呼吸的空气，显然我需要氧气才能生存，氧气来自树木和藻类，你可能会想，为什么我们不短路呢，为什么我们不跳过中间环节，直接把光合作用放在氧气被使用的地方呢?

汉斯:没错。这是基本的想法，因为它更快。在我们的研究中，我们将藻类注射到蝌蚪的血管中。我们正在对这些动物实施安乐死，并从这些动物身上分离出大脑。然后在组织照射下测量氧气的产生。

莎莉-你有这些蝌蚪的脑组织。你让它们漂浮在这个充满营养和氧气的小泡泡浴中，现在你把藻类植入它们的大脑。发生了什么事?

汉斯:只要你打开灯，把光照射到组织上，藻类就会开始产生大量的氧气，你突然就能测量到相当数量的氧气，甚至在大脑里。现在，当你关灯时，它又降为零，因为首先藻类不再产生氧气，大脑开始消耗藻类产生的所有氧气。

莎莉:这是否意味着如果你想的话，你可以通过一个开关把灯调高或调低，从而精确地控制大脑获得多少氧气?

汉斯:没错。这就是我们所做的，我们可以这么说，因为我们反复地打开和关闭灯，看到神经细胞开始放电。当我们关掉灯的时候，它们就停止了活动，而当我们打开灯的时候，它们又重新开始活动。所以我们真的可以通过照射一定量的光来驱动大脑活动。

莎莉-现在我们知道这在理论上是可能的。在遥远的未来，透过你的水晶球，你能想象人类的治疗方法吗?我们可能会开始向人体注射藻类，以增加人体部分部位的氧气?

汉斯:理论上，我可以想象类似的东西，但是我的意思是，我可以想象很多长期的事情，因为你和成纤维细胞一起被用来愈合皮肤伤口，因为藻类产生的氧气实际上有助于愈合伤口。在外表面，这个已经被利用了。那么，为什么不在公司内部使用呢?