Ученые Вашингтонского университета сообщили, что с помощью импульсов ультразвука, воздействующих на мозг, можно ввести мышей в состояние гибернации. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism.
Работа основана на открытии специфических популяций нейронов в области мозга, называемой преоптической областью гипоталамуса (POA). Эти клетки действуют как переключатель в состояние «оцепенения» — энергосберегающего состояния, которое служит защитой в неблагоприятных условиях, таких как голодание или холод.
В предыдущих исследованиях ученые внесли генетические изменения в нейроны POA, чтобы те могли активироваться при воздействии света или в присутствии определенных химических веществ. В результате экспериментаторы могли заставить подопытных мышей впадать в оцепенение даже при благоприятных условиях. Новое исследование основано на том факте, что нейроны POA головного мозга имеют белки ионных каналов TRPM2, которые, как известно, меняют свою структуру в ответ на ультразвуковые волны.
На головы грызунов были установлены миниатюрные динамики для фокусирования волн частотой 3,2 мегагерца в преоптическую область гипоталамуса. В ходе эксперимента температура тела животных упала примерно на три градуса Цельсия. Тепло было перенаправлено в хвосты, что является классическим признаком оцепенения. Сердечные сокращения и обмен веществ также замедлились. Подавая импульсы ультразвука каждый раз, когда температура тела начинала повышаться, ученые смогли удерживать мышей в состоянии гибернации до 24 часов. При отключении динамиков животные вернулись к нормальному состоянию без каких-либо последствия для здоровья.
Эксперимент на 12 крысах, которые не впадают в оцепенение в ответ на холод или нехватку пищи, продемонстрировал аналогичный эффект, хотя температура их тела снизилась всего на 1-2 градуса Цельсия. Результат предполагает, что метод может работать даже у животных, которые обычно не впадают в спячку. Однако ряд ученых скептически относится к продемонстрированному эффекту, считая, что этот метод не будет работать в отношении людей, у которых мозг больше, а POV располагается глубже.