據外媒報道，水陸兩棲動物青蛙在其一生中擁有許多呼吸技術–通過鰓、肺和皮膚。現在，德國科學家已經開發出另一種方法，通過將海藻引入蝌蚪的血液中來供應氧氣，從而使蝌蚪能夠“呼吸”。根據10月13日發表在《iScience》雜誌上的這項新研究，科學家稱這種方法提供了足夠的氧氣，有效地拯救了缺氧蝌蚪大腦中的神經元。
慕尼黑大學的高級作者Hans Straka說：“海藻實際上產生了如此多的氧氣，以至於它們可以使神經細胞恢復活力，如果你願意的話。對許多人來說，這聽起來像是科幻小說，但畢竟這只是生物計劃和生物原理的正確結合。”
Straka正在研究非洲爪蟾（學名：Xenopus laevis）蝌蚪大腦中的耗氧量，當時他與一位植物學家的午餐談話引發了一個將植物生理學與神經科學相結合的想法：利用光合作用的力量為神經細胞提供氧氣。這個想法似乎並不牽強。在自然界中，藻類和諧地生活在海綿、珊瑚和海葵中，為它們提供氧氣，甚至營養物質。為什麼它們不能為像青蛙這樣的脊椎動物提供氧氣呢？
為了探索這種可能性，研究小組將綠藻或藍藻注入蝌蚪的心臟。隨着每次心跳，藻類通過血管蠕動，最終到達大腦，使半透明的蝌蚪變成了亮綠色。在這些蝌蚪身上照射光線，促使兩種藻類向附近的細胞泵出氧氣。
在將海藻分配到大腦後，研究人員將蝌蚪的頭部分離出來，並將其置於一個含有必要營養物質的氧氣泡泡浴中，以保持細胞的功能，使研究小組能夠監測神經活動和氧氣水平。當研究人員耗盡浴池中的氧氣時，神經就會停止跳動並陷入沉默。然而，照亮蝌蚪的頭部在15至20分鐘內重新啟動了神經活動，這比在沒有海藻的情況下給浴池補充氧氣快了大約兩倍。復活的神經也表現得和氧氣耗盡前一樣好，甚至更好，這表明研究人員的方法是快速和有效的。
“我們成功地展示了這種方法的原理證明實驗。它是驚人的可靠和穩健，在我眼裡，是一種美麗的方法，”Straka說。“原則上的工作並不真正意味着你可以在最後應用它，但這是為了啟動其他研究的第一步。”
雖然研究人員認為他們的發現有朝一日可能會導致對中風或缺氧環境（如水下和高海拔地區）所誘發的疾病的新療法，但他們還遠未準備好讓海藻進入人類的血液循環。該團隊的下一步是看看注射的海藻是否能在活的蝌蚪體內存活，並繼續生產氧氣，而不引起對動物造成嚴重破壞的免疫反應。
Straka還設想他的研究將使其他使用分離組織或器官的實驗室受益。引入產氧藻類可以幫助這些組織茁壯成長，提高它們的存活率，有可能減少實驗中對活體動物的需求。
“你必須有新的想法和新的概念來探索；這是科學的驅動方式之一，”Straka說。“如果你開拓思路，突然間，你可以從一個想法中看到所有的可能性。”