科學(xué)家發(fā)現(xiàn)超聲波可以誘導(dǎo)人工冬眠

冬眠是一種特殊的生理狀態(tài)和生存策略。在冬眠狀態(tài)中，哺乳動(dòng)物如熊和一些嚙齒類動(dòng)物通過抑制新陳代謝、降低體溫和減緩其他生理過程以節(jié)約能量，來應(yīng)對致命的環(huán)境壓力。最新研究發(fā)現(xiàn)，冬眠狀態(tài)受大腦控制，而大腦則充當(dāng)一個(gè)中央的“開關(guān)”。如果能以非侵入性的方法打開這個(gè)“開關(guān)”，安全無損的實(shí)現(xiàn)人工冬眠有望成為現(xiàn)實(shí)。

人工冬眠技術(shù)可以通過減緩病人的新陳代謝和生命活動(dòng)，為危重病患爭取更多治療時(shí)間，從而提高他們的生存幾率。然而，無創(chuàng)和安全的人工冬眠技術(shù)仍未實(shí)現(xiàn)。

來自華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)超聲波可以通過非侵入性的方式精確激活下丘腦前區(qū)控制冬眠的神經(jīng)元細(xì)胞，從而誘導(dǎo)人工冬眠。該研究成果于近日發(fā)表在《Nature Metabolism》雜志上，題為：Induction of a torpor-like hypothermic and hypometabolic state in rodents by ultrasound。

研究人員發(fā)現(xiàn)，超聲波脈沖的刺激可以導(dǎo)致小鼠體溫下降，并伴隨心率減慢和基礎(chǔ)代謝率降低，而且在兩小時(shí)后完全恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)過程中，超聲波對小鼠大腦沒有造成任何損傷。研究人員還開發(fā)了一種可穿戴超聲波刺激系統(tǒng)，一旦檢測到體溫開始上升，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給予超聲波脈沖，能夠?qū)?dòng)物維持在類似冬眠的狀態(tài)長達(dá)24小時(shí)。該技術(shù)在不自然冬眠的大鼠身上也能起效，但體溫下降幅度較小。這表明調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的生理過程可能存在于不冬眠的哺乳動(dòng)物中。研究從生理層面進(jìn)一步揭示了超聲波誘導(dǎo)人工冬眠的機(jī)制。

該研究設(shè)計(jì)了一種全新的非侵入性的人工冬眠技術(shù)，超聲波誘導(dǎo)的人工冬眠為部分疾病的治療帶來新啟示。

注：此研究成果摘自《Nature Metabolism》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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