Zespół naukowy osiągnięty dzięki Ultradźwięk Bezpiecznie i bezinwazyjnie prowadzi do stanu podobnego do Hibernacja (lub hibernacji) odwracalny w Myszy i szczuryKto otworzy drzwi, jeśli możesz awansować w przyszłości techniczne w ludzieaby go użyć Podróżuje w kosmosie lub w Medycyna.
Śledztwo prowadzą eksperci z Uniwersytet Waszyngtoński w St. Louis (Stany Zjednoczone) Stanowi kolejny krok w kierunku celu, który jest jeszcze bardzo odległy, jakim jest osiągnięcie rodzaju hibernacji dla ludzi, który jest proponowany od ponad sześciu dekad.
Nowa metoda ultradźwiękowa może pomóc w osiągnięciu „od dawna poszukiwanej formuły wywoływania nieinwazyjnego i bezpiecznego stanu hibernacji, do której społeczność naukowa dąży co najmniej od lat 60. XX wieku” – podsumowuje główny badacz, Hong Chen.
Publikacja badań w czasopiśmie metabolizm natury Opisuje metodę, która czasowo aktywuje neurony w mózgu, które obniżają temperaturę ciała i spowalniają metabolizm.
Niektóre ssaki i ptaki sprytnie oszczędzają energię i ciepło, przechodząc w stan hibernacji, podczas którego temperatura ich ciała i tempo metabolizmu spadają, aby umożliwić im przetrwanie zagrażających życiu warunków środowiskowych, takich jak ekstremalne zimno lub brak pożywienia.
Ten stan może występować codziennie, jak u kolibrów lub nietoperzy, lub sezonowo, jak hibernacja u niedźwiedzi.
Chociaż podobny warunek został zaproponowany w latach 60. XX wieku dla astronautów podczas lotów kosmicznych lub dla pacjentów z zagrażającymi życiu problemami zdrowotnymi, nadal trudno jest go bezpiecznie wywołać, przypomina oświadczenie uniwersytetu.
Multidyscyplinarny zespół wywołał stan podobny do hibernacji u myszy za pomocą ultradźwięków do stymulacji przedoperacyjnego obszaru podwzgórza mózgu, który pomaga regulować temperaturę ciała i metabolizm.
Oprócz myszy, która naturalnie hibernuje, sprowokowali ją u szczura, który tego nie robi.
Aby to osiągnąć, zespół opracował przenośny przetwornik ultradźwiękowy — urządzenie — do stymulacji neuronów w przedoperacyjnym obszarze podwzgórza.
Po stymulacji myszy wykazywały spadek temperatury ciała o około 3°C przez około godzinę. Ponadto ich metabolizm przesunął się z wykorzystywania węglowodanów i tłuszczów jako energii na wykorzystywanie wyłącznie tłuszczów, co jest kluczową cechą hibernacji, a tętno spadło o 47 procent, a wszystko to w temperaturze pokojowej.
Zespół odkrył również, że wraz ze wzrostem ciśnienia akustycznego i czasu trwania ultradźwięków zwiększała się głębokość hipotermii i spowolniony metabolizm, znany jako hipotermia indukowana ultradźwiękami i hipotermia metaboliczna (UIH).
Badacz dodaje, że UIH utrzymywał temperaturę ciała myszy na poziomie 32,95 stopnia przez 24 godziny, która wracała do normy po wyłączeniu ultradźwięków.
Aby dowiedzieć się, w jaki sposób hipotermia wywołana ultradźwiękami aktywuje hipotermię, zespół zbadał dynamikę aktywności neuronów w przedoperacyjnym obszarze podwzgórza. Zaobserwowali stały wzrost aktywności nerwowej w odpowiedzi na każdy impuls ultradźwiękowy, co zbiegło się ze zmianami temperatury ciała myszy.
Chen i jego zespół badali również cząsteczkę, która pozwalała tym neuronom strzelać w ultradźwiękach. Za pomocą sekwencjonowania genetycznego odkryli, że ultradźwięki aktywują kanał jonowy TRPM2 w neuronach w obszarze przedwzrokowym podwzgórza.
W różnych eksperymentach wykazali, że jest to kanał jonowy wrażliwy na ultradźwięki i że przyczynia się do indukcji UIH.
U myszy, które normalnie nie hibernują ani nie hibernują, zespół podał ultradźwięki w przedoperacyjny obszar podwzgórza i zaobserwował spadek temperatury skóry, szczególnie w obszarze brunatnej tkanki tłuszczowej, a także spadek o około 1 stopień. W temperaturze wewnętrznej ciała, podobnie jak podczas normalnej hibernacji.
Ta metoda może mieć przyszłe zastosowania w medycynie lub w dalekich lotach kosmicznych, podsumowuje czasopismo.
Pozostają ograniczenia
To wielki postęp (…). Otworzy to nowe i ekscytujące obszary badań. Próby są dobrze zaprojektowane, a testy są przeprowadzane zarówno na hibernującym zwierzęciu (mysz), jak i nie hibernującym zwierzęciu (mysz)” – mówi. Mateusz Serrez Uniwersytetu w Bolonii (Włochy), który nie podpisał artykułu.
Jednak „ograniczone efekty u myszy, choć ważne, sugerują również, że należy jeszcze zrobić więcej, aby uzyskać odpowiednie zastosowania u ludzi”.
„Biorąc pod uwagę osiągnięty stopień hipometabolizmu, uważam, że ta technologia będzie przydatna w określonych okolicznościach, w których niewielka hipotermia może być rzeczywiście bardzo korzystna, bardziej niż podróże międzyplanetarne” – powiedział Science Media w Hiszpanii.
Z informacji z EFE
„Irytująco skromny muzykoholik. Rozwiązujący problemy. Czytelnik. Hardcore pisarz. Ewangelista alkoholu”.
More Stories
Jeśli cały dzień jesteś zmęczony, sprawdź, czy zwracasz uwagę na te trzy codzienne szczegóły
Dlaczego obserwowanie, jak ktoś drapie, miałoby wywołać efekt domina?
Kiedy to jest i o co chodzi?