中新網(wǎng)北京5月26日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-代謝》最新發(fā)表的一項(xiàng)生理學(xué)研究報(bào)告稱，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)——蟄眠。這一非侵入性方法暫時(shí)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(lái)的醫(yī)療或潛在長(zhǎng)距離宇宙飛行中。
該論文介紹，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(dòng)物會(huì)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)據(jù)信受到中樞神經(jīng)系統(tǒng)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(dòng)物的神經(jīng)細(xì)胞。
基于此，論文通訊作者、美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)陳紅和同事合作開發(fā)出一個(gè)超聲發(fā)射器，可安裝在自由活動(dòng)的小鼠頭部。他們針對(duì)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(dòng)。這一活動(dòng)在雌鼠和雄鼠中激發(fā)了即時(shí)體溫下降數(shù)度(平均3-3.5°C)，同時(shí)都伴有心率下降和氧消耗下降，在2小時(shí)內(nèi)這些動(dòng)物就完全恢復(fù)了。
隨后，論文作者結(jié)合超聲發(fā)射器和一個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)，會(huì)在體溫開始上升時(shí)發(fā)射重復(fù)超聲脈沖，從而將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的這一類蟄眠狀態(tài)維持高達(dá)24小時(shí)，而沒有傷害或不適的跡象。他們的研究還表明，這一技術(shù)在12只大鼠身上生效了(這種動(dòng)物通常不會(huì)自然冬眠)，雖然它們體溫僅下降1-2°C，但這表明該調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的生理過程可能在非冬眠哺乳動(dòng)物身上也存在。
論文作者總結(jié)認(rèn)為，盡管還需更多研究來(lái)調(diào)查這一方法對(duì)人類是否安全，不過，作為一種延緩代謝、降低體溫的非侵入性、可逆技術(shù)，他們最新的這項(xiàng)研究在醫(yī)學(xué)上可能可以應(yīng)用于急救或急性重病，或?qū)ξ磥?lái)長(zhǎng)距離宇宙空間旅行有所幫助。(完)