心脏停止后人脑活动可长达五分钟

死亡可以被描述为异步的——在心脏停止运作之后，并非人体的所有部分都会同时死亡。例如，在人的大脑停止运作后，在呼吸机的帮助下进行血液流动和氧合作用，许多身体器官，如心脏、肺、角膜、肝脏、胰腺、小肠、皮肤、肌腱、肾脏和骨骼可以保持足够长的生命，以实现捐赠的目的，从而挽救另一个人的生命。如果在截肢后立即保持冷冻，人体肢体可以存活。手臂可以在三到四个小时内成功重新连接，而手指可以在从人体中分离后八小时内重新连接。但是，当心脏停止泵送含氧血液后，大脑何时才会停止运作呢？ 

根据《医学与哲学杂志》，在美国，所有50个州都根据神经学标准对死亡进行了法律定义。现在，科学家已经观察到，人体大脑像许多其他身体部位一样，在心脏停止跳动后不会立即停止工作，并且根据他们在2018年出版的《神经学年鉴》中发表的名为“大脑皮层死亡中的终末扩散去极化与电静默”的研究，大脑在心脏停止跳动后仍然可以工作五分钟。

由Charité卒中研究中心的Jens Dreier教授和辛辛那提大学神经外科的Jed Hartings领导的一个研究小组发现，人类像动物一样，在循环停止的几分钟之内就会发生一种称为“终端扩散去极化”的事件。这一发现对“可存活的脑缺血性损伤”具有重要意义。

心脏骤停后，由于缺氧，不可逆的人脑损伤发生在10分钟内。在氧气被剥夺的20-40秒内，大脑失去电活性，神经元间的活动停止。在健康的、有氧的人脑中，离子梯度，即神经细胞内外的离子分布不均匀性，能够得到维持。一旦缺氧，几分钟之内，大脑的离子梯度开始恶化，去极化扩散为“以热量形式释放的大量电化学能量波”，这被称为“大脑海啸”。 

当能量损失通过大脑皮层分布到大脑的其他区域时，病理生理级联反应就会发生，这种级联反应会“逐渐毒害神经细胞”。根据这项研究，“这种波在某个时间点之前依然是可逆的：如果在达到这一点之前循环恢复，则神经细胞将完全恢复。” 

根据Dreier的说法，“了解扩散去极化的过程是制定额外治疗策略的基础，这种治疗策略旨在延长脑灌注中断时神经细胞的存活时间。”对于心脏骤停，医学专业人员可以尝试使用各种技术，如心肺复苏（CPR）和除颤来复苏患者。这项研究可能有助于发展医学技术和治疗来逆转氧气循环中断对人脑神经细胞的影响。