ایجاد خواب زمستانی مصنوعی ، به کمک امواج ماورا صوت

به گزارش سرویس وبگردی خبرگزاری صدا و سیما ، دانشمندان موفق به طراحی یک روش غیرتهاجمی و موقت در سلول‌های عصبی شدند که منجر به کاهش دمای بدن و کاهش متابولیسم شده و می‌تواند در آینده برای مطالعات پزشکی یا پرواز‌های فضایی در مسافت‌های طولانی کاربرد داشته باشد.

 

به گفته دانشمندان، تورپور یک حالت فیزیولوژیکی مانند خواب زمستانی است که در آن پستانداران متابولیسم را سرکوب، دمای بدن را کاهش می‌دهند و سایر فرآیند‌های حیاتی خود را برای حفظ انرژی کاهش می‌دهند. اعتقاد بر این است که این حالت توسط سیستم عصبی مرکزی کنترل می‌شود. بررسی‌های جدید پژوهشگران نشان می‌دهد امواج ماوراصوت می‌توانند به طور غیر تهاجمی به جمجمه نفوذ و روی مغز متمرکز شده و بخش‌هایی از سلول‌های عصبی را در حیوانات فعال کنند.

طی این پژوهش، دکتر هونگ چن و همکارانش یک فرستنده اولتراسوند ساخته اند که می‌تواند روی سر موش‌هایی که آزادانه حرکت می‌کنند نصب شود. آن‌ها پالس‌های اولتراسونیک ۱۰ ثانیه‌ای را روی ناحیه پیش اپتیک هیپوتالاموس این جانوران متمرکز کردند. این بخش، ناحیه‌ای از مغز محسوب می‌شود که به تنظیم خواب زمستانی معروف است. نتایج این مطالعه نشان داد:عمل فوق باعث کاهش فوری دمای بدن به میزان چند درجه (به طور متوسط سه تا سه و نیم درجه سانتیگراد)، همراه با کاهش ضربان قلب و کاهش مصرف اکسیژن در موش‌های نر و ماده شد. در عرض دو ساعت، حیوانات به طور کامل بهبود یافتند.

 

سپس نویسندگان دستگاه اولتراسوند خود را با یک سیستم خودکار ترکیب کردند که یک پالس اولتراسونیک مکرر را هنگامی که دمای بدن شروع به افزایش می‌کند، شلیک کرده و به این ترتیب توانستند حیوانات را تا ۲۴ ساعت بدون علائم آسیب یا ناراحتی در این حالت خواب زمستانی نگه دارند.

پژوهشگران همچنین مدعی هستند که این تکنیک روی ۱۲ موش صحرایی که به طور طبیعی به خواب زمستانی نمی‌رود نیز موفق بوده، اگرچه دمای بدن آن‌ها در طول این خواب به طور متوسط ۱ تا ۲ درجه سانتی‌گراد کاهش یافته است.

 

دانشمندان پیشنهاد می‌کنند: این دستاورد جدید نشان می‌دهد که فرآیند‌های فیزیولوژیکی تنظیم کننده پاسخ متابولیک ممکن است در پستاندارانی که به طور طبیعی به خواب زمستانی نمی‌روند نیز وجود داشته باشد.

در خاتمه گفتنی است اگرچه تحقیقات بیشتری برای بررسی این که آیا این رویکرد به طور ایمن در انسان عمل می‌کند مورد نیاز است، اما نویسندگان استدلال می‌کنند که یک روش غیر تهاجمی و برگشت پذیر برای کند کردن متابولیسم و کاهش دمای بدن می‌تواند در پزشکی و به طور بالقوه در شرایط اورژانسی حاد کاربرد داشته باشد. یکی از دیگر کاربرد‌های جالب این روش نیز ایجاد خواب مصنوعی در فضانوردان برای سفر‌های طولانی فضایی است.

 

شرح کامل این پژوهش در آخرین شماره مجله تخصصی Nature Metabolism منتشر شده است.