当大脑供氧长时间被切断时，大脑皮层的电活动很快就会降至零。但这还不是故事的结局。

事实上，如果大脑成功进行再氧合，死亡浪潮之后就会出现“复苏浪潮”，这预示着大脑功能的缓慢恢复。

这些研究结果发表在《疾病神经生物学》杂志上，可以帮助研究人员确定哪些神经元群体在心肺骤停时最脆弱，并最终降低神经系统后遗症的风险。

从神经学的角度来看，死亡是一个很难定义的概念。从生到死的转变并不是一个精确的时刻，而是一个持续几分钟的过程，在某些情况下，这个过程是可逆的。

在之前发表在《神经科学前沿》上的一项研究中，巴黎大脑研究所癫痫网络动力学和神经元兴奋性团队的研究人员表明，在长期缺氧（称为缺氧）之后，大脑活动会经历一系列连续的变化，现在可以被准确地描述。

“神经回路似乎一开始就关闭了……然后我们看到大脑活动激增，特别是伽马波和贝塔波的增加，”神经科学研究人员塞维琳·马洪（Séverine Mahon）解释道。“这些波通常与意识体验有关。在这种情况下，它们可能与心肺骤停幸存者报告的濒死体验有关。”

之后，神经元的活动逐渐减弱，直到达到完美的电静默状态（对应于平坦的脑电图）。然而，这种沉默很快就被神经元的去极化所打断，这种去极化以一种被称为“死亡波”的高振幅波的形式出现，它改变了大脑的功能和结构。

“这种被称为缺氧去极化的关键事件会导致整个皮层的神经元死亡。就像一首绝唱，它是所有大脑活动停止过渡的真正标志，”Antoine Carton-Leclercq 博士说。学生和该研究的第一作者，补充道。

到目前为止，研究人员还不知道死亡波在皮质中的何处发起，也不知道它是否在所有皮质层中均匀传播。研究人员补充道：“我们已经知道，如果我们设法在特定的时间窗口内使受试者复苏，就有可能逆转缺氧去极化的影响。” “我们仍然必须了解死亡波可能对大脑的哪些区域造成最大的损害，以尽可能地保护大脑功能。”

追随死亡波

为了回答这些问题，研究人员在大鼠身上测量了局部场电位，并记录了初级体感皮层不同层中单个神经元的电活动，该区域在身体表征和感觉信息处理中发挥着至关重要的作用。然后他们比较了缺氧去极化之前和期间这些不同层的电活动。

“我们注意到，在大脑缺氧开始时，神经元活动相对均匀。然后，死亡波出现在位于新皮质第5层的锥体神经元中，并向两个方向传播：向上，即大脑表面，向下，即白质，”Séverine Mahon 解释道。“我们在不同的实验条件下观察到了同样的动态，并相信它可能存在于人类身上。”

这些发现还表明，皮质的深层最容易受到缺氧的影响——可能是因为第 5 层的锥体神经元具有异常高的能量需求。然而，当研究人员给大鼠大脑重新充氧时，细胞补充了 ATP 储备，导致神经元复极化和突触活动恢复。

“这项新研究增进了我们对死亡临近时大脑活动变化背后的神经机制的理解。现在已经确定，从生理学角度来看，死亡是一个需要时间的过程......而且目前这是不可能的研究小组负责人 Stéphane Charpier 教授（索邦大学）总结道：“我们还知道，脑电图平坦并不一定意味着大脑功能彻底停止。”

“我们现在需要确定恢复这些功能的确切条件，并开发神经保护药物以支持心肺衰竭时的复苏。”