Un pas înainte pentru misiunile spațiale de lungă durată: Cercetătorii au reușit să inducă hibernarea artificial

În scenariile științifico-fantastice, echipajele sunt adesea scutite de plictiseala și inconvenientul unei lungi călătorii spațiale prin inducerea unei stări de animație suspendată. Acum, oamenii de știință au arătat că hibernarea poate fi declanșată în mod artificial la rozătoare folosind impulsuri ultrasonice.

Progresul a fost considerat semnificativ, deoarece tehnica a fost eficientă la șobolani – animale care nu hibernează în mod natural. Acest lucru indică posibilitatea că și oamenii ar putea păstra un circuit vestigial de hibernare în creier, care ar putea fi reactivat în mod artificial, potrivit The Guardian.

„Dacă acest lucru se dovedește a fi fezabil la oameni, ne-am putea imagina astronauții purtând un dispozitiv asemănător unei căști concepute pentru a viza regiunea hipotalamusului, astfel încât să inducă o stare de hipotermie și hipometabolism”, a declarat Hong Chen, profesor asociat la Universitatea Washington din St Louis, SUA, care a condus lucrarea.

Hibernarea indusă, controlată printr-un sistem cu ultrasunete

Echipa a identificat mai întâi un grup specific de neuroni într-o regiune profundă a creierului, numită zona preoptică a hipotalamusului, care s-a dovedit a fi implicată în reglarea temperaturii corpului și a metabolismului în timpul hibernării. Aceștia au arătat că, la șoareci, acești neuroni pot fi activați în mod artificial cu ajutorul ultrasunetelor, transmise în mod noninvaziv printr-o cască.

Atunci când au fost stimulați, șoarecii au prezentat o scădere a temperaturii corporale de aproape 3 grade Celsius timp de aproximativ o oră. De asemenea, metabolismul șoarecilor a trecut de la utilizarea atât a carbohidraților, cât și a grăsimilor pentru energie, o caracteristică a amorțelii. Ritmul cardiac a scăzut cu aproximativ 47%, toate acestea în timp ce se aflau la temperatura camerei.

Oamenii de știință au dezvoltat, de asemenea, un sistem automat de feedback care a livrat un impuls cu ultrasunete, astfel încât să mențină șoarecii în letargia indusă, dacă aceștia dădeau semne de încălzire. Acest lucru a permis ca șoarecii să fie menținuți la 33 de grade Celsius în starea de hibernare timp de 24 de ore. Atunci când sistemul cu ultrasunete era oprit, animalele se trezeau.

Rezultatul a fost „surprinzător și fascinant”

Experimentele, descrise în revista Nature Metabolism, au arătat că același dispozitiv a funcționat și la șobolani. Aceștia au înregistrat o scădere de 1 grad Celsius a temperaturii corporale centrale atunci când a fost vizată aceeași regiune a creierului. Chen a declarat că rezultatul a fost „surprinzător și fascinant”, iar echipa a planificat să testeze tehnica pe animale mai mari.

La oameni, inducerea unei stări de letargie are potențiale aplicații medicale, unii sugerând că încetinirea metabolismului ar putea adăuga timp critic pentru tratarea unor afecțiuni care pun în pericol viața, cum ar fi atacul de cord și accidentul vascular cerebral.

„Prin extinderea timpului de intervenție medicală, această tehnică oferă perspective promițătoare pentru îmbunătățirea șanselor de supraviețuire a pacienților. În plus, natura noninvazivă a tehnicii deschide posibilitatea de a dezvolta dispozitive cu ultrasunete portabile, cum ar fi căștile, pentru acces ușor în situații de urgență”, a declarat Chen.

Vă mai recomandăm și: 

China rupe tăcerea și anunță ce s-a întâmplat cu roverul Zhurong de pe Marte

Mai multe obiecte interstelare au ajuns în Sistemul Solar, susțin cercetătorii

Omenirea ar putea ajunge în spațiul interstelar în doar cinci ani

Sonda InSight de pe Marte a intrat în hibernare de urgență. NASA încearcă să salveze nava spațială