Ученые предполагают, что могут ввести людей в гиперсон с помощью ультразвука

Спячка — полезное свойство организма для выживания в трудные времена, помогающая некоторым млекопитающим и птицам снизить температуру тела и скорость метаболизма, чтобы безопасно переждать неблагоприятные условия.

При этом только некоторые виды животных естественным образом впадают в спячку, и хотя люди не входят в их число, эта идея уже давно интересует ученых.

Вызов такого состояния у людей может помочь, например, некоторым пациентам с опасными для жизни заболеваниями или людям, выполняющим длительные миссии в глубоком космосе.

И хотя спячка у людей по требованию пока остается предметом научной фантастики, новое исследование намекает на то, как это может в конечном итоге произойти.

В ходе исследования ученые вызывали у мышей состояние, подобное спячке, с помощью ультразвука, чтобы стимулировать область мозга, связанную с регулированием сна, температуры тела и метаболизма. В дополнение к мышам, которые естественным образом впадают в спячку, исследователи также индуцировали состояние, подобное спячке, у крыс, которые этого не делают.

По словам авторов исследования, это безопасный, неинвазивный метод воздействия на центральную нервную систему, чтобы вызвать состояние, подобное спячке.

Исследовательская группа создала переносной ультразвуковой датчик для стимуляции нейронов в области мозга, называемой преоптической областью гипоталамуса.

Исследователи сообщают, что при стимуляции нейронов в этой области у мышей температура тела снизилась примерно на 3 °C, а частота сердечных сокращений уменьшилась чуть более чем на 47 процентов.

Мыши также испытали метаболические изменения, перейдя от использования углеводов и жиров в качестве источников энергии к просто жиру, что напоминает переход, который они естественным образом делают во время спячки.

Все это происходило при комнатной температуре (около 22 °C) без внешних триггеров, которые естественным образом могут привести мышей в состояние спячки.

Интенсивность ультразвука также коррелировала с глубиной сна. По мере увеличения акустического давления и продолжительности ультразвука у мышей наблюдалось более значительное падение температуры тела и метаболизма, состояние, называемое гипотермией и гипометаболизмом, вызванным ультразвуком.

«Мы разработали автоматический контроллер с обратной связью для достижения длительной и стабильной гипотермии и гипометаболизма, вызванных ультразвуком, путем управления выходом ультразвука», — объясняют ученые.

«Контроллер с обратной связью устанавливал желаемую температуру тела ниже 34 ° C, что ранее считалось критическим для естественного оцепенения у мышей». Мышей поддерживали при температуре 32,95 °C в течение 24 часов, и они возвращались к норме после отключения ультразвука.

Хотя вызывание состояния, похожего на спячку, у мышей и крыс все еще далеко от того, чтобы отправить людей в гиперсон (состояние анабиоза), это исследование проливает новый свет на то, как работает механизм и как вызвать подобное состояние у животных, включая виды, которые не испытывают его естественным образом.

«У ультразвука есть потенциал для решения давно искомой цели достижения неинвазивного и безопасного состояния, подобного спячке, которое преследуется научным сообществом, по крайней мере, с 1960-х годов», — говорят ученые.

«Ультразвуковая стимуляция обладает уникальной способностью неинвазивно достигать глубоких областей мозга с высокой пространственной и временной точностью в мозге животных и человека».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Metabolism.