Τεχνητή ενεργοποίηση της χειμερίας νάρκης οδηγεί σε πιθανή επανάσταση στα διαστημικά ταξίδια

Στην επιστημονική φαντασία, τα διαστημικά πληρώματα συχνά γλιτώνουν από την πλήξη και την ταλαιπωρία των μακρινών διαστημικών ταξιδιών, καθώς τίθενται σε κατάσταση αναστολής της ζωής τους. Τώρα ο στόχος αυτός μπορεί να έχει έρθει ένα βήμα πιο κοντά αφού οι επιστήμονες έδειξαν ότι η χειμερία νάρκη μπορεί να ενεργοποιηθεί τεχνητά σε τρωκτικά με τη χρήση υπερηχητικών παλμών.

Η πρόοδος θεωρείται σημαντική επειδή η τεχνική ήταν αποτελεσματική σε αρουραίους – ζώα που δεν πέφτουν φυσικά σε χειμερία νάρκη. Αυτό εγείρει την προοπτική ότι και οι άνθρωποι μπορεί να διατηρούν ένα υποτυπώδες κύκλωμα χειμερίας νάρκης στον εγκέφαλο, το οποίο θα μπορούσε να επανενεργοποιηθεί τεχνητά.

“Αν αυτό αποδειχθεί εφικτό στους ανθρώπους, θα μπορούσαμε να φανταστούμε αστροναύτες να φορούν μια συσκευή που μοιάζει με κράνος και έχει σχεδιαστεί για να στοχεύει την περιοχή του υποθαλάμου για την πρόκληση κατάστασης υποθερμίας και υπομεταβολισμού”, δήλωσε ο Χονγκ Τσεν, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις, ο οποίος ηγήθηκε της εργασίας.

Η ομάδα εντόπισε αρχικά μια συγκεκριμένη ομάδα νευρώνων σε μια βαθιά περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται προοπτική περιοχή του υποθαλάμου, η οποία βρέθηκε ότι εμπλέκεται στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος και του μεταβολισμού κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης. Έδειξαν ότι, σε ποντίκια, οι νευρώνες αυτοί μπορούσαν να ενεργοποιηθούν τεχνητά με τη χρήση υπερήχων, που χορηγούνται μη επεμβατικά μέσω ενός κράνους.

Όταν διεγείρονταν, τα ποντίκια εμφάνιζαν πτώση της θερμοκρασίας του σώματος κατά περίπου 3C για περίπου μία ώρα. Ο μεταβολισμός των ποντικών μετατοπίστηκε επίσης από τη χρήση τόσο υδατανθράκων όσο και λίπους για ενέργεια σε μόνο λίπος, ένα βασικό χαρακτηριστικό του λήθαργου, και οι καρδιακοί τους παλμοί μειώθηκαν κατά περίπου 47%, όλα αυτά ενώ βρίσκονταν σε θερμοκρασία δωματίου.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν επίσης ένα αυτόματο σύστημα ανατροφοδότησης κλειστού βρόγχου που παρείχε έναν παλμό υπερήχων για να κρατήσει τα ποντίκια στον επαγόμενο λήθαργο, εάν έδειχναν σημάδια θέρμανσης. Αυτό επέτρεψε στα ποντίκια να διατηρηθούν στους 33C σε κατάσταση που μοιάζει με χειμερία νάρκη για 24 ώρες. Όταν το σύστημα υπερήχων απενεργοποιήθηκε, ξύπνησαν και πάλι.

Τα πειράματα, τα οποία περιγράφονται στο περιοδικό Nature Metabolism, έδειξαν ότι η ίδια συσκευή λειτούργησε και σε αρουραίους, οι οποίοι είχαν πτώση της θερμοκρασίας του πυρήνα του σώματος κατά 1C όταν στοχοποιήθηκε η ίδια περιοχή του εγκεφάλου. Ο Chen δήλωσε ότι το αποτέλεσμα ήταν “εκπληκτικό και συναρπαστικό” και η ομάδα σχεδίαζε να δοκιμάσει την τεχνική σε μεγαλύτερα ζώα.

Στους ανθρώπους, η πρόκληση μιας κατάστασης που μοιάζει με λήθαργο έχει πιθανές ιατρικές εφαρμογές, με ορισμένους να υποστηρίζουν ότι η επιβράδυνση του μεταβολισμού θα μπορούσε να κερδίσει κρίσιμο χρόνο για τη θεραπεία απειλητικών για τη ζωή καταστάσεων όπως η καρδιακή προσβολή και το εγκεφαλικό επεισόδιο. “Παρατείνοντας το παράθυρο για ιατρική παρέμβαση, η τεχνική αυτή προσφέρει ελπιδοφόρες προοπτικές για τη βελτίωση των πιθανοτήτων επιβίωσης των ασθενών”, δήλωσε ο Chen. “Επιπλέον, η μη επεμβατική φύση της τεχνικής ανοίγει τη δυνατότητα ανάπτυξης φορητών συσκευών υπερήχων, όπως κράνη, για εύκολη πρόσβαση σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης”.

Ο καθηγητής Martin Jastroch, του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα, χαρακτήρισε το έργο ως μια σημαντική ανακάλυψη. “Όλα όσα βλέπουν ανακεφαλαιώνουν αυτό που βλέπεις στη φύση”, δήλωσε.

“Μπορούν επίσης να το κάνουν αυτό σε αρουραίους, πράγμα που είναι αρκετά συναρπαστικό”, πρόσθεσε, λέγοντας ότι “η πιθανότητα είναι αρκετά μεγάλη” η ίδια τεχνική να λειτουργήσει, θεωρητικά, και στον άνθρωπο. “Μπορεί να έχουμε κάποιες εναπομείνασες ικανότητες εκεί. Πριν από αυτή τη δημοσίευση κανείς δεν σκεφτόταν καν πώς θα μπορούσες να πειραματιστείς με αυτό με ασφαλή τρόπο”.

Must read

Related Articles