Ученые нажимают кнопку повтора млекопитающего, чтобы понять спящий режим

By Мирослав Белоголовка No comments

hibernation
Кредит: Unsplash/CC0 Public Domain

Могут ли люди в конечном итоге перейти в спящий режим, чтобы защитить их после травмы или сохранить их во время путешествия в дальний космос?

Идея является одним из основных элементов научной фантастики, но исследования, опубликованные в четверг, основаны на растущей области исследований, которые, по мнению экспертов, «революционизируют» наше понимание того, как мозг регулирует температуру тела.

Млекопитающие впадают в спячку, понижая температуру тела, что резко замедляет их метаболизм и часто экономит энергию в зимние месяцы, когда есть дефицит пищи.

Предыдущие исследования показали, что центральная нервная система участвует в терморегуляции, а также в повышении температуры в виде борьбы с инфекцией.

Но точные механизмы были неясны.

В одном исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи из Университета Цукуба в Японии идентифицировали нейроны в мозге грызунов, которые можно искусственно активировать, чтобы отправить животных в состояние гибернации.

Ученые сначала смотрели на мышей, которые не впадают в спячку, но переходят в похожее, часто кратковременное состояние, называемое оцепенением.

Они генетически модифицированные мыши, у которых они могли активировать набор нейронов в гипоталамусе, называемых Q-нейронами, используя химические вещества или свет.

Мыши стали менее активными, температура их тела упала на десять и более градусов ниже 30 градусов по Цельсию, их пульс значительно замедлился, скорость метаболизма снизилась, а дыхание стало поверхностным.

Они оставались в состоянии, аналогичном тому, которое наблюдалось в оцепенении или зимней спячке, более 48 часов, после чего они вели себя нормально, без признаков физического вреда.

Авторы успешно воспроизвели методику испытаний на крысах, которые также обычно не зимуют.

Они сказали, что способность вызывать такое состояние у не гибернационного млекопитающего была «шагом вперед в нашем понимании нейрональных механизмов регулируемого гипометаболизма».

Их техника также позволила им составить карту более широкой цепи нейронов, вовлеченных в процесс.

Медицинское использование

Авторы заявили, что способность искусственно вызывать подобный режим гибернации у людей «будет полезна для многих медицинских применений, а также будет иметь отношение к возможности дальних космических исследований в будущем».

Потенциальные клинические применения включают уменьшение повреждения тканей после сердечных приступов или инсультов и сохранение органов для трансплантации, сказали они.

В отдельном исследовании, также опубликованном в Nature, исследователи из Гарвардской медицинской школы выявили нейроны в гипоталамусе, которые регулируют оцепенение у мышей.

Они обнаружили, что, блокируя активность этих нейронов, они могут препятствовать запуску естественного оцепенения.

В комментарии к Nature Клиффорд Сапер и Наталья Мачадо из Гарвардской медицинской школы заявили, что новые исследования дополняют волну исследований, «революционизирующих наше понимание преоптических нейронов в основе терморегуляции». .

Если у людей обнаруживаются сходные группы нейронов, они говорят, что это может открыть путь для индукции терапевтической гипотермии у людей «например, после сердечного приступа или инсульта, замедляя метаболические процессы, чтобы помочь ограничить повреждение тканей» ./р>

Добавить комментарий