Megfejthették a hibernáció titkát

A Washingtoni Egyetem munkatársai operáció vagy genetikai módosítás nélkül, az agyra irányított ultrahang segítségével képesek voltak téli álomhoz hasonló hibernációt előidézni patkányoknál.

A tél komplikált a túlélés szempontjából, hideg és táplálékban szegény időszak az állatok számára – több faj ehhez úgy alkalmazkodott, hogy torporba, vagyis a szokásos esti alvásnál mélyebb álomba szenderül, amely a testhő csökkenésével, az anyagcsere és a szívverés lelassulásával jár.

Az ember mindig is irigyelte a hibernáció képességet, aminek nagy hasznát vehetné túlélési helyzetben vagy felfedezések során, például az űrkutatásban. Bár örökölt ilyen jellegű biológiai hátteret, a tudomány ezeket nem tudta előcsalogatni. Az ultrahangos eljárás áttörést jelenthet ebben a történetben.

Az ultrahang az egyetlen olyan energia, ami sebészeti beavatkozás nélkül képes áthatolni a koponyán, és ionizáló sugárzás nélkül milliméteres pontossággal megcélozni az agy egy meghatározott területét

– írják a kutatók a Nature Metabolism hasábjain közölt cikkben.

Az ultrahang indukálta hipotermia lényege, hogy ultrahangimpulzusokat juttatnak el a kísérleti állatok preoptikus agyterületére (ennek téli álomban játszott szerepe 2020 óta ismert). A hatás szinte azonnali volt, a 3,2 megahertzes impulzusokkal végzett kezelés már tíz másodperc után aktiválta az idegsejteket, és lelassult a szív, az oxigénfogyasztás, az anyagcsere szénhidrát helyett a zsírok hasznosítására állt át, miközben a testhőmérséklet 3 fokkal csökkent.

Az egerek pár óra múlva felébredtek, de a kutatók nem elégedtek meg ennyivel. Az állatok fejére szerelt eszközzel automatikusan ultrahangozták őket, amint feljebb ment a testhőmérsékletük, így problémamentesen képesek voltak károsodás vagy más negatív hatás nélkül 24 óráig folyamatosan álomban tartani az egereket.

Ugyanezt a hatást kisebb hőmérséklet-csökkenéssel, de patkányoknál is elő tudták idézni, ami arra utal, hogy más, téli álmot nem alvó emlősöknél, például 

Ez pedig annak ellenére nagy eredmény, hogy egyelőre nem tudták pontosan leírni, hogy milyen idegek stimulációjával, hogyan váltják ki torport.

A szakmabeli kétkedők szerint nem téli álom, amit látunk, az egerek csak védekeztek, mert felmelegítették az agyukat.

Az emberek esetében gondot okozhat, hogy jóval nagyobb az agyuk, így sokkal nehezebb ugyanolyan hatásfokkal megcélozni az adott agyterületet. Ha viszont sikerül, az nagyon fontos lehetőségeket nyit meg, nemcsak az űrkutatás számára, de olyan sérültek vagy betegek életben tartásában is, akik nem kaphatnak azonnal ellátást.

(IFL Science, New Atlas, Science)