القای خواب زمستانی در میمون‌ها برای ایجاد سفرهای فضای آینده

خواب زمستانی یک ویژگی است که پستاندارانی مانند خرس و جوندگان را قادر می‌سازند تا در شرایط نامساعد جوی یا غذای زنده بمانند. در این حالت از خواب، آنها را در یک حالت صرفه‌جویی در انرژی می‌شوند. تنفس، ضربان قلب و مصرف انرژی در بدن آنها به کاهش می‌یابد. بدن آنها نیز به شدت کاهش می‌یابد و متابولیسم آنها و واکنش‌های شیمیایی که آنها را زنده نگه می‌دارد، می‌شود. اطلاعات این وضعیت را “مرگ کاذب”(torpor) می‌نامند. حیوانات با تناب بین دوره‌های طولانی مرگ کاذب و دوره‌های کوتاه برانگیختگی به خواب زمستانی می‌روند که در خلال آن برای تغذیه از خواب بیدار می‌شوند.

ناحیه پره‌اپتیک (preoptic area) یا ناحیه POA در جلوی هیپوتالاموس است که به دلیل ارتباط متقابل آن با تعداد زیادی از مغزها و عوامل پاسخ به عوامل مختلف هومال، در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی و رفتاری مانند خواب، تولید مثل و بدن دخیل است. یکی از وظایف اصلی POA مدیریت هموستاز بدن است. تحقیقات نشان می‌دهد که منطقه‌ای که پره‌‌اپ می‌شود در پاسخ به تغییر محیط، کنترل حرارت‌زایی را با استفاده از روش‌های مختلف انجام می‌دهد، همچنین به همین دلیل در تنظیم وزن بدن، مصرف غذا در پاسخ به تغییر دما نقش اساسی دارد. و چاقی بسیار حائز مهم است.

آیا سفر بین ستاره‌ای هرگز امکان پذیر نخواهد بود؟

این پژوهش در مجله The Innovation منتشر شده است.

این گروه پژوهشی از هیپوتالاموس را که به نام منطقه پره‌اپتیک(POA) معرفی می‌کند، هدف قرار دادن قسمت کنترل حرارتی در نظر گرفته می‌شود. آنها این کار را با استفاده از یک داروی ترکیبی و اسکن مغز انجام دادند.

بخوان  بررسی عملکرد میدان‌های مغناطیسی جهان در یک شبکه کیهانی بزرگ

انتهای پیام



منبع

سفرهای فضایی مدت‌هاست که با این سوال که چگونه فضانوردان می‌توانند در آینده به مدت طولانی‌تر به دوردست‌ها سفر کنند، مطرح شده است و می‌گویند خواب زمستانی می‌تواند راه حل باشد.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، پژوهشگران در یک مطالعه جدید، بدن میمون‌های ماکاک را صرفاً با کنترل مغز آنها کاهش داد. هدف این پژوهش، یافتن راهی برای القای خواب زمستانی در میمون‌ها و در نهایت در انسان است.

در میمون‌های بیهوش شده به طور شگفت انگیزی از فعالیت‌های عصبی ناشی از CNO باعث کاهش شدید بدن می‌شود و از گرمایش خارجی جلوگیری می‌کند. به گفته پژوهشگران، این نشان دهنده نقش حیاتی نورونهای POA در تنظیم حرارتی موجودات نخست است.

دکتر وانگ هونگ از پژوهشگران این مطالعه می‌گوید: این پژوهش اولین موفقیت آمیز هیپوترمی را در پستانداران بر اساس هدفمندی نورونی ارائه می‌دهد.

دای جی، عصب‌شناس و نویسنده این مطالعه می‌گوید: ما برای بررسی شبکه عصبی در نتیجه فعال‌سازی ناحیه پره‌اپتیک، اسکن‌های fMRI را انجام دادیم و نواحی متعددی را که در تنظیم حرارتی و بین‌بینی دخیل هستند، شناسایی کردند. این اولین مطالعه fMRI برای بررسی اتصالات عملکردی مغز توسط فعال سازی کموژنتیک شده است.

تصور، درک و بازآفرینی خواب زمستانی حیوانات برای انسان بوده است. با این، پژوهشگران موسسه شنژن پیشرفته (SIAT) در چین راهی برای ایجاد حالت شیمیایی هیپوترمی (فناوریسرمازدگی) در میمون‌ها یافته‌اند که باعث کاهش دمای بدن و در نتیجه کاهش نیاز به انرژی در آنها می‌شود.

با این حال، پژوهشی در حال حاضر نشان می دهد که مکانیسم تنظیم حرارت در پستانداران بسیار پیچیده تر از موش ها و جو است و هر آزمایشی برای بازآفرینی خواب زمستانی در انسان (اگر اصلاً قابل انجام باشد) باید این نکته را در نظر بگیرید.

بخوان  تاکسی‌های پرنده تا ۳ سال دیگر در آسمان دوبی

وی افزود: با آشتیاق روزافزون به پروازهای فضایی توسط انسان، این مدل میمون هیپوترمی نقطه عطفی در طول مسیر به سمت هدف خواب مصنوعی است.

پژوهشگران همچنین چگونه بدن و رفتار می‌توانند را با کاهش بدنشان بررسی کنند. آزمایش‌های مشابه روی موش‌ها و خرموش‌ها باعث کاهش فعالیت و کاهش ضربان قلب در تلاش برای حفظ گرما می‌شود. در مقابل، میمون‌ها به حرکت ادامه می‌دادند، قلب‌هایشان بسیار سریع‌تر می‌تپید و از سرما می‌لرزید و در واقع همه این کارها را برای مبارزه با کاهش بدنشان انجام می‌دادند.

عملکرد POA در کنترل وزن بدن همچنان ناشناخته مانده است، اما انتظار می‌رود که تحقیقات بیشتر، بهتر است از مدارهای POA و ارتباط آنها با مدارهای کلاسیک هیپوتالاموس که هموستازی انرژی را تنظیم می‌کند، فرصت‌هایی را که برای درمان و درمان و درمان بیماری‌های مرتبط ارائه می‌کنند، درک کنید.

پژوهش می‌گویند، هدف مطالعه جدیدشان القای خواب زمستانی در میمون‌ها و در نهایت در انسان برای سفرهای فضایی به دوردست در آینده است.

این گروه پژوهشی ابتدایی نورون‌های POA را با ویروس‌هایی آلوده کردند که باعث واکنش گیرنده‌ها می‌شوند. زمانی که داروی ترکیبی مصنوعی Clozapine N-oxide یا CNO را تجویز می‌کند، به طور قابل اعتمادی باعث می‌شود که هیپوترمی (سرمازدگی یا کاهش بدن) در میمون‌های بیهوش و هوشیار می‌شود.

بازآفرینی خواب زمستانی در انسان