[ad_1]
对于许多动物来说，生命是一个匮乏和丰富的循环。 冬眠的生物在冬天蜷缩在地下，减缓新陈代谢，这样它们就可以在没有食物的情况下度过春天。 即使是实验室老鼠，如果没有食物，也会进入一种叫做麻木的状态，这是一种节省能量的待机模式。
这是人类长期以来对自己的幻想：如果我们离开这个星球并穿越太空，我们将体验到我们自己的匮乏时期。 科幻作家倾向于想象一种使人类处于停滞状态的神秘技术，能够在出现新生命之前经历几个世纪的沉默。 目前，这是一项遥不可及的技术。
但随着科学家们努力了解麻木和冬眠等状态，有关大脑如何控制新陈代谢的诱人细节已经浮出水面。 研究人员周四在《自然新陈代谢》杂志上报告说，他们已经能够通过短时间的超声波瞄准大脑的特定部位，使老鼠进入麻木状态。 目前还不清楚为什么超声波会产生这种效果，但研究结果表明，研究与麻木有关的神经回路可以揭示在实验室之外操纵新陈代谢的方法。
产生高频声波的超声波设备以其成像能力而闻名。 但它们也被神经科学家用来刺激神经元。 圣路易斯华盛顿大学生物医学工程教授、这篇新论文的作者 Hong Chen 说，如果调谐得当，声波可以深入大脑。 2014 年，现在阿拉巴马大学伯明翰分校的 William Tyler 和他的同事将超声波应用于大脑的感觉区域，发现它增强了受试者的触觉。 越来越多的工作正在探索超声波作为治疗抑郁症和焦虑症等疾病的方法。
出于对调节啮齿动物体温的大脑区域的好奇，陈博士和她的同事们构建了微型超声波小鼠帽。 这些设备在啮齿动物大脑的选定区域训练了 6 次脉冲，每次包含 10 秒的超声波。 （用超声波研究大脑的研究人员必须仔细调整他们的设备，以避免可能损坏组织的热量）。
研究人员注意到，老鼠停止了移动。 他们的体温、心率和新陈代谢的测量值显示出明显的下降。 超声波爆发后，小鼠保持这种状态约一个小时，然后恢复正常。
仔细观察参与这种反应的神经元，研究人员在他们的脑膜中发现了一种蛋白质 TRPM2，它似乎对超声波敏感； 当研究人员降低小鼠体内的蛋白质水平时，小鼠对超声波的作用产生了抵抗力。
这是理解超声波如何影响神经元的重要一步，纽约市西奈山伊坎医学院的研究员 Davide Folloni 说，他使用超声波研究大脑； 细节基本上难以捉摸。
但也有可能是超声波产生的热量，而不仅仅是超声波本身，正在影响小鼠大脑中的 TRPM2，日本筑波大学的 Masashi Yanagisawa 和 Takeshi Sakurai 在单独的采访中提出了这一点。 两人研究了这个大脑区域的神经元，以及它们与麻木状态的联系。 陈博士说，两者都可能在起作用。
在这项研究中最引人入胜的部分之一，研究人员检查了通常不会经历麻木的动物——老鼠——在用超声波刺激大脑区域时是否有不同的行为。 的确，他们的速度似乎变慢了，体温也下降了。
“我们必须小心处理大鼠数据，”陈博士警告说。 到目前为止，他们只有关于温度的信息，没有代谢率和其他因素。
超声波能否成为一种改变没有麻木病史的大型动物（如人类）新陈代谢的方法？ 樱井博士说，这是一个有趣的想法。
“在这个阶段，”他说，“这仍然是一个悬而未决的问题。”
[ad_2]
Source link
