ایجاد حالت مصنوعی خواب زمستانی در بدن به کمک امواج ماورا صوت

خواب زمستانی روش دفاعی بدن برخی موجودات در تقابل با شرایط نامساعد محیطی است که می تواند به انسان در سفرهای طولانی فضایی کمک کند. نتایج یک مطالعه جدید نشان می دهد: یک حالت خواب زمستانی برگشت پذیر را می توان با استفاده از پالس های ماوراصوت در موش ها ایجاد کرد.

به گزارش سیناپرس، دانشمندان موفق به طراحی یک روش غیرتهاجمی و موقت در سلول ‌های عصبی شدند که منجر به کاهش دمای بدن و کاهش متابولیسم شده و می‌تواند در آینده برای مطالعات پزشکی یا پروازهای فضایی در مسافت های طولانی کاربرد داشته باشد.

به گفته دانشمندان، تورپور یک حالت فیزیولوژیکی مانند خواب زمستانی است که در آن پستانداران متابولیسم را سرکوب، دمای بدن را کاهش می دهند و سایر فرآیند های حیاتی خود را برای حفظ انرژی کاهش می دهند. اعتقاد بر این است که این حالت توسط سیستم عصبی مرکزی کنترل می شود. بررسی های جدید پژوهشگران نشان می دهد امواج ماوراصوت می توانند به طور غیر تهاجمی به جمجمه نفوذ و روی مغز متمرکز شده و بخش هایی از سلول های عصبی را در حیوانات فعال کنند.

طی این پژوهش، دکتر هونگ چن و همکارانش یک فرستنده اولتراسوند ساخته اند که می تواند روی سر موش هایی که آزادانه حرکت می کنند نصب شود. آن ها پالس های اولتراسونیک ۱۰ ثانیه ای را روی ناحیه پیش اپتیک هیپوتالاموس این جانوران متمرکز کردند. این بخش، ناحیه ای از مغز محسوب می شود که به تنظیم خواب زمستانی معروف است. نتایج این مطالعه نشان داد:عمل فوق باعث کاهش فوری دمای بدن به میزان چند درجه (به طور متوسط سه تا سه و نیم درجه سانتیگراد)، همراه با کاهش ضربان قلب و کاهش مصرف اکسیژن در موش‌های نر و ماده شد. در عرض دو ساعت، حیوانات به طور کامل بهبود یافتند.

سپس نویسندگان دستگاه اولتراسوند خود را با یک سیستم خودکار ترکیب کردند که یک پالس اولتراسونیک مکرر را هنگامی که دمای بدن شروع به افزایش می‌ کند، شلیک کرده و به این ترتیب توانستند حیوانات را تا ۲۴ ساعت بدون علائم آسیب یا ناراحتی در این حالت خواب زمستانی نگه دارند. به گزارش سیناپرس، پژوهشگران همچنین مدعی هستند که این تکنیک روی ۱۲ موش صحرایی که به‌ طور طبیعی به خواب زمستانی نمی ‌رود نیز موفق بوده، اگرچه دمای بدن آن ‌ها در طول این خواب به طور متوسط ۱ تا ۲ درجه سانتی‌گراد کاهش یافته است.

دانشمندان پیشنهاد می کنند: این دستاورد جدید نشان می دهد که فرآیند های فیزیولوژیکی تنظیم کننده پاسخ متابولیک ممکن است در پستاندارانی که به طور طبیعی به خواب زمستانی نمی روند نیز وجود داشته باشد.

در خاتمه گفتنی است اگرچه تحقیقات بیشتری برای بررسی این که آیا این رویکرد به طور ایمن در انسان عمل می ‌کند مورد نیاز است، اما نویسندگان استدلال می‌ کنند که یک روش غیر تهاجمی و برگشت ‌پذیر برای کند کردن متابولیسم و کاهش دمای بدن می ‌تواند در پزشکی و به ‌طور بالقوه در شرایط اورژانسی حاد کاربرد داشته باشد. یکی از دیگر کاربرد های این روش نیز ایجاد خواب مصنوعی در فضانوردان برای سفرهای طولانی فضایی است.

به گزارش سیناپرس، شرح کامل این پژوهش در آخرین شماره مجله تخصصی Nature Metabolism منتشر شده است.

مترجم: نیروانا محمدحسینی