Wir haben es alle in Science-Fiction gesehen oder darüber gelesen: Ein Mensch wird in den Winterschlaf versetzt, oft in einem Bottich oder einer Kapsel, um sie währenddessen zu bewahren. Raumfahrt oder halten Sie sie in einem schwebenden Zustand, um sie nach einer Verletzung zu schützen.
Könnte dies tatsächlich im wirklichen Leben möglich sein? Eine am Donnerstag veröffentlichte Studie baut auf einem wachsenden Forschungsfeld auf, von dem einige Experten sagen, dass es unser Verständnis der Fähigkeit des Gehirns, die Körperwärme zu regulieren, "revolutioniert".
Von der Natur lernen
Der Winterschlaf ist natürlich in der Natur zu beobachten. Säugetiere halten den Winterschlaf, indem sie ihre Körpertemperatur senken und dabei ihren Stoffwechsel drastisch verlangsamen und in den Wintermonaten, in denen die Nahrung knapp ist, Energie sparen.
Obwohl die genauen Mechanismen unklar sind, deuten frühere Untersuchungen zum Winterschlaf darauf hin, dass das Zentralnervensystem an der Thermoregulation beteiligt ist, indem die Temperatur in Form von infektionsbekämpfendem Fieber erhöht wird.
A kürzlich Studie , veröffentlicht in Natur Einzelheiten darüber, wie Forscher der Universität Tsukuba Neuronen im Gehirn von Nagetieren - sowohl Mäusen als auch Ratten - identifizieren konnten, die künstlich aktiviert werden können, um die Tiere in einen Zustand zu versetzen, der dem Winterschlaf stark ähnelt.
Die Ergebnisse sind bemerkenswert, da Ratten und Mäuse ähnlich wie Menschen keinen Winterschlaf halten, obwohl Mäuse häufig in einen ähnlichen kurzfristigen Zustand geraten, der als Erstarrung bezeichnet wird.
Die Autoren der Studie haben gesagt, dass weitere Forschungen einen Weg ermöglichen könnten, den Winterschlaf beim Menschen zu induzieren, was „für viele medizinische Anwendungen von Vorteil ist und für die Möglichkeit der Erforschung des Weltraums über große Entfernungen von Bedeutung istZukunft “, sagten sie der Japan Times .
Medizinische Anwendungen könnten therapeutische Hypothermie umfassen, die Gewebeschäden nach Schlaganfällen oder Herzinfarkten reduzieren würde, sowie Organerhaltung bei Transplantationen, sagten die Forscher.
Auslösen des Winterschlafes
Im Rahmen ihrer Laborexperimente haben die Forscher Mäuse genetisch verändert, um mithilfe von Chemikalien oder Licht eine Reihe von Neuronen, sogenannte Q-Neuronen, im Hypothalamus zu aktivieren.
Die Körpertemperatur der Mäuse mit den aktivierten Neuronen fiel um 10 Grad oder mehr auf unter 30 Grad Celsius, ihr Puls verlangsamte sich erheblich, ihre Atmung wurde flach und ihre Stoffwechselrate wurde verringert.
Die Mäuse blieben ungefähr 48 Stunden in diesem Zustand, danach wachten sie auf und zeigten keine Anzeichen von Krankheit oder körperlicher Schädigung.
Die gleiche Technik wurde bei Ratten nachgebildet. Dies war besonders überraschend, da Ratten "a sind." Arten, die weder Winterschlaf halten noch tägliche Erstarrung haben ", sagte der Erstautor Tohru Takahashi in a Pressemitteilung .
Teamleiter Takeshi Sakurai sagte, dass die Ergebnisse bedeuten, dass "wir in Zukunft Menschen für Missionen zum Mars und darüber hinaus in einen Winterschlaf-ähnlichen Zustand versetzen könnten."
Clifford Saper und Natalia Machado von der Harvard Medical School kommentierten eine andere kürzlich durchgeführte Studie zu den Neuronen im Hypothalamus, die die Erstarrung bei Mäusen regulieren, und sagten, dass die jüngste Forschung auf diesem Gebiet „unser Verständnis der preoptischen Neuronen im Herzen der Thermoregulation revolutioniert hat.”
Die NASA setzt bereits auf weitere Fortschritte in diesem Bereich und arbeitet an Lebensräumen, um Menschen im Weltraum diese Winterschlaf-ähnliche Erstarrung zu vermitteln. Die Weltraumorganisation hat eine private Organisation Spaceworks beauftragt, bei ihrer Mission zur Schaffung von Lebensräumen für den Winterschlaf im Weltraum zu helfen.
Wer weiß, vielleicht die erste Astronauten zum Mars erreicht nach einiger Zeit den Roten Planeten Winterschlaf .