Kroppstemperaturen sank og hjertet slo saktere når hjerneceller ble stimulert av ultralyd.
(Foto: Jeff Roberson/AP/NTB)
Mus ble satt i kunstig dvale med ultralyd. Kan oppdagelsen bli nyttig for reiser i verdensrommet?
Musene gikk i sparebluss da et spesielt hjerneområde ble påvirket.
I science fiction-fortellinger kan astronauter ligge i årevis i kapsler uten å eldes. Dermed kan de reise langt i verdensrommet.
Slik teknologi er foreløpig ikke i sikte. Men dersom det var mulig for astronauter å gå inn i en dvale-lignende tilstand, kunne det spart ressurser og kanskje gjort reisen lettere.
I en ny amerikansk studie har forskere avdekket en måte å sette mus og rotter i sparemodus.
Musene fikk limt på en innretning på hodet som sendte ut ultralyd til et bestemt hjerneområde.
Metoden krever ikke kirurgi eller genredigering og så ut til å være trygg i mus.
Senker kroppstemperaturen
Tilstanden forskerne har forsøkt å gjenskape kalles torpor. Det er når kroppstemperaturen synker og prosesser i kroppen går saktere.
Noen dyr og fugler kan gå inn i torpor for å spare energi og overleve dårlige tider eller en kald vinter.
Det å gå i vinterdvale er en form for torpor, ifølge en tidligere sak på forskning.no. Flaggermus og piggsvin går i dvale om vinteren.
Mus kan gå inn i midlertidig torpor når det er dårlig tilgang på mat, ifølge den nye studien.
Ble døsige
I studien fikk mus montert en innretning på hodet som sendte ultralyd inn mot et spesielt område i hjernen.
Det satte musene i en tilstand som har mange likheter med naturlig torpor, ifølge studien.
Musenes kroppstemperatur sank med tre grader. De beveget seg lite, hjerterytmen gikk halvparten så raskt som vanlig, og metabolismen var redusert.
Metabolisme er kroppens omsetning av oksygen, mat og andre stoffer som kroppen trenger for å fungere, ifølge NHI.no.
Effekten avtok etter en time. Da gikk musene tilbake til å oppføre seg normalt. De gikk løse i buret og hadde fri tilgang på mat og drikke.
Opprettholdt i et døgn
Forskerne gjentok forsøket, men forlenget dvale-tilstanden.
I dette forsøket ble det spilt av ultralyd automatisk dersom musenes kroppstemperatur gikk over 34 grader.
Slik ble tilstanden opprettholdt i 24 timer.
Hjerneområdet som ultralyden ble rettet mot kalles det preoptiske området og ligger i hypothalamus.
Nerveceller i dette området er tidligere vist å være viktig for å slå av og på torpor i mus, ifølge en artikkel i Science.
Så ut til å fungere på rotter
Forskerne gjorde også forsøk med rotter. De kan ikke naturlig gå i torpor.
Ultralyden så likevel ut til å ha effekt på rottene. Kroppstemperaturen deres gikk ned med en grad, noe som var mindre enn hos musene.
Forskerne gjorde ikke målinger av metabolismen eller andre faktorer hos rottene. Derfor må man være forsiktig med å tolke funnet, sier Hong Chen, som har deltatt i studien til The New York Times.
Men dette åpner muligheten for at metoden også kan fungere på andre dyr, kanskje også mennesker.
Kan brukes på romreiser eller sykehus
Hvis teknologien viser seg å fungere hos mennesker, kan den også ha medisinske anvendelser, sier Chen til LiveScience.
– Spesielt ved livstruende tilstander som hjerneslag og hjerteinfarkt.
Det å senke kroppstemperaturen er en behandling som noen ganger brukes ved hjertestans, ifølge Store norske leksikon. Lav kroppstemperatur reduserer oksygenforbruket i hjernen, og man antar at hjernen da bedre kan tåle manglende blodsirkulasjon.
Man kan også se for seg at astronauter kunne brukt en hjelm som sender ultralyd for å opprettholde en torporlignende tilstand, sier Chen.
Foreløpig er det lang vei dit.
Leter etter forklaring
Forskerne bak den nye studien undersøkte også hvorfor ultralyd satte musene på sparebluss.
Chen tror ultralyden skaper fysisk bevegelse og oppvarming som åpner opp ione-kanaler i nerveceller og aktiverer dem, sier hun til New Scientist. Men dette er ikke helt klart.
Forkerne gjorde en rekke eksperimenter som peker mot at ione-kanalen TRPM2 spiller en rolle.
– Gjennombrudd
De nye funnene betegnes som «et stort gjennombrudd» i en kommentarartikkel hos Nature skrevet av Martin Jastroch og Frank van Breukelen.
Andre er mer skeptiske.
Shaun Morrison ved Oregon Health & Science University tviler på ultralyden virkelig satte musene i torpor.
Det kan være at oppvarmingen påvirket temperatursensitive celler i regionen, og at det var derfor kroppstemperaturen falt, sier han til Science. Han påpeker også at mennesker har mye større hjerne og at det vil være vanskeligere å gjøre det samme på mennesker.
Referanse:
Yaoheng Yang, m. fl.: «Induction of a torpor-like hypothermic and hypometabolic state in rodents by ultrasound», Nature Metabolism, 25. mai 2023.