قام علماء بحقن الطحالب الخضراء والبكتيريا الزرقاء في أدمغة الضفادع الإفريقية ذات المخالب (Xenopus laevis)، وجد أنها هذه النباتات البسيطة استطاعت أن تنفث الحياة مرة أخرى في الخلايا العصبية المتعطشة للأكسجين في الضفادع الصغيرة، بشكل مشابه لما يحدث عند إجراء عمليات الإنعاش القلبي الرئوي الداخلي.
أظهرت القياسات التي رصدت في داخل أدمغة الضفادع الصغيرة زيادة في الأكسجين المحلي عند وجود الطحالب الخضراء أو البكتيريا الزرقاء، من خلال عملية التمثيل الضوئي.
ولاحظ العلماء أنه عندما تم منع الأكسجين عن الضفادع حتى ضمن خلاياها العصبية، كانت الكائنات الحية الدقيقة في أدمغتها قادرة على إعادة تنشيط الخلايا العصبية وإنقاذها من حافة الهاوية.
تمتلك الطحالب الدقيقة (وهي نباتات بسيطة) أنواعا خاصة من البكتيريا الدقيقة القدرة على إنتاج كميات هائلة من الأكسجين في الغلاف الجوي، حيث يعتقد العلماء أن الطحالب هي السبب الرئيسي الذي جعل كوكبنا يتمتع بالهواء المؤكسج لأول مرة، قبل ملايين السنين.
كتب المؤلفون في الدراسة المنشورة في مجلة "iScience" العلمية: "في المستقبل، قد توفر هذه الكائنات الدقيقة (الطحالب) وسيلة جديدة لزيادة مستويات الأكسجين بشكل مباشر في الدماغ بطريقة خاضعة للرقابة في ظل ظروف بيئية وفسيولوجية معينة أو بعد الإعاقات المرضية".
ويأمل الباحثون أن تساعد هذه الطريقة البشر يومًا ما على التعافي من السكتة الدماغية أو في السفر عبر بيئات خالية من الأكسجين، مثل الفضاء، لكن في الوقت الحالي، لا يزال هذا بعيد المنال، حيث أن الدماغ البشري، هو الاستثناء الحقيقي الوحيد، الذي يستهلك 20% من أكسجين الجسم، بعس باقي الحيوانات، لذلك إذا لم يتنفس الإنسان لمدة خمس دقائق أو أكثر، تموت الخلايا العصبية في رأس الإنسان إلى الأبد.
أدمغة الضفادع شفافة لكن البشر لديهم جلد نافذ للضوء
وساهم في نجاح هذه التجربة، هو أن هذه الضفادع الصغيرة التي طبقت عليها التجارب شفافة، مما يعني أن ضوء الشمس يمكن أن يمر بسهولة عبر الجلد وصولا إلى الدماغ، لتقوم الطحالب أو البكتيريا بالتمثيل الضوئي وإنتاج كميات كبيرة وثابتة من الأكسجين، الذي ينتقل بدوره إلى جسم الضفدع عبر نظام القلب والأوعية الدموية.
لكن لتحقيق هذا المبدأ على البشر "سنحتاج إلى إيجاد وسيلة نظرية أخرى لتحفيز كائنات التمثيل الضوئي في دماغنا لإنتاج الكمية المناسبة من الأكسجين"، بحسب القرير المنشور في مجلة "sciencealert" العلمية.
يقترح المؤلفون حقن الكائنات الحية الدقيقة في نظام القلب والأوعية الدموية، بدلا من حقنها في الدماغ، لأن هذه الكائنات الحية الدقيقة عندما تتدفق في الأوردة والشرايين تحت الجلد، ستتلقى نظريا المزيد من ضوء الشمس.
لكن الفريق العلمي لديه مخاوف من أن هذا المفهوم "مبتكر للغاية"، قد يكون ضارا، خصوصا إذا خرجت هذه الكائنات الحية الدقيقة عن السيطرة في داخل جسم الإنسان، حيث من الممكن أن تسد الأوعية الدموية وتسبب الموت.
وبدورها، حذرت عالمة الأعصاب، ديانا مارتينيز، في تصريحات لمجلة "The Scientist"، من أنه في حال "إنتاج الكثير من الأكسجين، فقد يكون ذلك بنفس خطورة الحرمان من الأكسجين، حيث يعتبر عدم القدرة على التحكم في مستويات الأكسجين بشكل صحيح من خلال استخدام كائنات التمثيل الضوئي هذه سيكون ضارا مثل نقص الأكسجة نفسه".