來源：生物世界 2023-05-30 11:30
該研究顯示，通過定向頭部的超聲脈沖可誘導(dǎo)在小鼠和大鼠中出現(xiàn)可逆的冬眠樣狀態(tài)。這一非侵入性方法暫時激活了腦中的神經(jīng)細(xì)胞，導(dǎo)致降低體溫、減緩代謝，或可應(yīng)用在未來的醫(yī)療或潛在長距離宇宙飛行中。
蟄眠（Torpor）是一種類似冬眠的生理狀態(tài)，在此狀態(tài)下哺乳動物會抑制代謝，降低體溫，并減緩其他生理過程以保存能量。這一狀態(tài)被認(rèn)為是受到中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）控制。超聲波能夠以非侵入性方式穿透頭骨聚焦于腦，并且如果集中在神經(jīng)上，已被表明能夠激活動物的神經(jīng)細(xì)胞。
2023年5月25日，圣路易斯華盛頓大學(xué)陳紅團隊在 Nature 子刊 Nature Metabolism 上發(fā)表了題為：Induction of a torpor-like hypothermic and hypometabolic state in rodents by ultrasound（超聲誘導(dǎo)嚙齒動物進入類似冬眠的低體溫低代謝狀態(tài)）的研究論文。
該研究顯示，通過定向頭部的超聲脈沖可誘導(dǎo)在小鼠和大鼠中出現(xiàn)可逆的冬眠樣狀態(tài)。這一非侵入性方法暫時激活了腦中的神經(jīng)細(xì)胞，導(dǎo)致降低體溫、減緩代謝，或可應(yīng)用在未來的醫(yī)療或潛在長距離宇宙飛行中。
研究團隊開發(fā)了一個超聲發(fā)射器，可安裝在自由活動的小鼠頭部。他們針對下丘腦視前區(qū)施加了10秒超聲脈沖，已知這一腦區(qū)調(diào)節(jié)冬眠活動。這一活動在雌鼠和雄鼠中激發(fā)了即時體溫下降數(shù)度（平均3-3.5°C），同時都伴有心率下降和氧消耗下降，在2小時內(nèi)這些動物就完全恢復(fù)了。
研究團隊隨后結(jié)合超聲發(fā)射器和一個自動系統(tǒng)，會在體溫開始上升時發(fā)射重復(fù)超聲脈沖，從而將實驗動物的這一類蟄眠狀態(tài)維持高達24小時，而沒有傷害或不適的跡象。該研究還表明，這一技術(shù)在12只大鼠身上生效了（這種動物通常不會自然冬眠），雖然它們體溫僅下降1-2°C。研究團隊認(rèn)為，這表明這一調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的生理過程可能在非冬眠哺乳動物身上也存在。
盡管還需更多研究來調(diào)查這一方法對人類是否安全，但研究團表示，這種延緩代謝、降低體溫的非侵入性、可逆技術(shù)，在醫(yī)學(xué)上可能可以應(yīng)用于急救或急性重病，或?qū)ξ磥黹L距離星際旅行有所幫助。
