Космическая спячка: ученые научились вызывать анабиоз ультразвуком
Люди не способны впадать в длительное контролируемое спящее состояние: чаще всего замедление функций организма, которое продолжается больше суток, означает, что человек впал в кому. Однако это самый эффективный и безопасный способ путешествовать на другие планеты. В ином случае астронавты могут попросту не пережить перелет, занимающий не один год. Сейчас ученые активно ищут способы погружать человека в долгий и безопасный сон. И, кажется, они стали на шаг ближе к цели. Как же погрузить кого-то в анабиоз? Разбираемся.
Ответ кроется в ультразвуке
Ученым впервые удалось вызвать спячку безопасным, неинвазивным и обратимым методом, а именно с помощью ультразвука. До этого его уже тестировали на нервной системе, поэтому можно с уверенностью сказать, что подобное воздействие не наносит ей никакого вреда.
Эксперимент проводился на лабораторных крысах и мышах, и ученым удалось добиться стабильно хорошего результата. Исследовательская команда уверена, что вскоре смогут начать тестировать новую технологию на людях: ранние клинические испытания планируют провести в течении следующих нескольких лет.
Как же им удалось вызвать спячку?
Ранее было известно, что состояние торпора контролируют клетки, расположенные в преоптической зоне гипоталамуса, так как ученые и раньше вводить животных в спячку искусственным путем. Например, им удалось создать генно модифицированных животных, которые впадали в анабиоз под воздействием различных излучений или химических сигналов, которые передавались с помощью инъекций: сердечный ритм и метаболизм мышек замедлялся, а температура тела падала. При этом животные находились в обстоятельствах, которые не подходили для начала спячки, а именно были в теплой клетке и обильно питались. Конечно, использовать подобные методы на людях было бы неэтично, и ученые придумали иной путь.
Дело в том, что в некоторых нейронах существуют особые ионные каналы TRPM2, которые можно активировать с помощью ультразвука. Этим и решили воспользоваться эксперты: они закрепили на головах грызунов источник ультразвуковых волн, после чего изучили, как именно мыши реагируют на различные варианты подобного воздействия.
Десяти секунд прослушивания оказалось достаточно для того, чтобы снизить температуру тела на 3-3,5 градуса, а частоту сердечных сокращений — на 47%. Также процедура вызвала изменения в метаболизме животных: организм начал черпать энергию из жировых запасов, а не из углеводов. Подобная реакция — один из основных признаком того, что организм пребывает в спячке.
Через два часа после стимуляции, мыши полностью восстановились.
Авторы пробовали запускать машину всякий раз, когда подопытные начинали приходить в себя: в результате им удалось поддерживать состояние торпора около суток без видимого вреда для организма.
Позже ученые повторили эксперимент с крысами, которые не впадают в спячку. Эти животные тоже отреагировали на стимуляцию ультразвуком: их температура снизилась на 1-2 градуса. Конечно, это далеко не то состояние, которого хотят добиться исследователи, однако это показывает, что подобная реакция возможна и у тех млекопитающих, которые бодрствую круглый год.
Как это можно использовать?
В состоянии спячки люди смогли бы спокойно путешествовать к далеким планетам. Данная технология могла бы погружать астронавтов в своего рода кому на длительный период и будить их, когда экипаж космического корабля окажется в непосредственной близости от цели. Конечно, на данном этапе рано говорить об экспериментах на людях, да и крысы показали довольно низкие результаты.
Однако авторы проекта не собираются сдаваться. Они уверены, что правильное воздействие и дальнейшие исследования подарят людям возможность путешествовать с планеты на планету без вреда для физического и эмоционального здоровья.
