ابداع خواب زمستانی برای انسان ها در سفر فضایی و جراحی

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، «تورپور» یک وضعیت مانند خواب زمستانی در حیواناتی مانند موش ها و پرندگان است که به ذخیره انرژی منجر می شود. طی این وضعیت دمای بدن و متابولیسم حیوانات کاهش می یابد. محققان معتقدند این وضعیت یک مکانیسم بقا در بدن حیوانات برای زمان کمبود غذا است و به آنها کمک می کند مدتی بخوابند.

در سال ۲۰۲۰ میلادی محققان مجموعه ای از نورون ها را در هیپوتالاموس مغز کشف کردند که به موش ها کمک می کند در وضعیت تورپور قرار گیرند. آنها همچنین دریافتند می تواند با کمک نور یا سیگنال های شیمیایی خواب را برحسب نیاز در حیوانات تحریک کرد.

نکته جالب آنکه همین فرایند در موش های صحرایی که به طور معمول در وضعیت تورپور قرار نمی گیرند، نیز صادق است. این امر نشان می دهد می توان وضعیت مذکور را در پستانداران دیگر و احتمالا حیوانات نیز به وجود آورد.

تحقیقی در سال ۲۰۲۲ میلادی نیز نشان داد چگونه می توان از این تکنیک ها برای اجتناب از آسیب به بافت طی عمل جراحی قلب استفاده کرد.

مشکل آنجاست که برای تحریک اعصاب حیوانات باید آنها را مهندسی ژنتیک کرد تا نسبت به محرک ها از جمله فیبرهای نوری ایمپلنت شده در بدن شان واکنش نشان دهند.

این آسان ترین یا عملیاتی ترین روش نیست، بنابراین محققان دانشگاه واشنگتن در یک پژوهش تازه روشی نوین و غیرتهاجمی برای ایجاد تورپور ابداع کردند.

آنها یک منتشر کننده کوچک امواج اولتراسند ابداع کردند که قابل نصب در سر موش ها است. این ابزار می تواند پالس هایی ۱۰ ثانیه ای به سمت منطقه «پره اپتیک» هیپوتالاموس ارسال کند که به طور آنی علائم تورپور را در حیوانات ایجاد می کند.

«پره اپتیک» منطقه ای در جلو هیپوتالاموس است که به دلیل ارتباط متقابل آن با بسیاری از مناطق مغز و توانایی پاسخ به عوامل مختلف هومورال در بسیاری از فرایندهای فیزیولوژیکی و رفتاری مانند خواب، تولید مثل و دمای بدن دخیل است.

طی فرایند تورپور دمای بدن حیوان ۳تا ۳.۵ درجه سانتیگراد، ضربان قلب و مصرف اکسیژن کاهش می یابند. حیوانات چند ساعت بعد به طور طبیعی از خواب بیدار می شوند.

البته هنوز راه زیادی مانده تا این فناوری وارد بازار شود، اما ابداع روشی غیر تهاجمی برای تحریک وضعیت مذکور یک گام مهم به حساب می آید. محققان معتقدند القای وضعیت تورپور می تواند به حفظ جان انسان ها طی حالت های اضطراری پزشکی منجر شود یا به تدریج در آینده برای خوابیدن فضانوردان طی مدت زمان سفرهای فضایی بینجامد.