從科幻到科研：新研究或可開(kāi)啟人工冬眠之路

2021年《Science》公布了新版全球125個(gè)重要科學(xué)問(wèn)題，其中一個(gè)問(wèn)題為人類可以冬眠嗎？我們經(jīng)常在科幻作品中看到，人類通過(guò)休眠實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的星際巡航，甚至生命的延續(xù)。那么在現(xiàn)實(shí)世界中，人類距離人工冬眠究竟有多遠(yuǎn)？

中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院最新研究成果指出，通過(guò)特異性激活下丘腦神經(jīng)元或可開(kāi)啟人工冬眠之路，相關(guān)研究近日發(fā)表在《創(chuàng)新》雜志上。

冬眠是某些動(dòng)物在冬季時(shí)生命活動(dòng)處于極度降低的狀態(tài)，是動(dòng)物對(duì)冬季外界不良環(huán)境條件（如食物缺少、寒冷）的一種適應(yīng)。在休眠過(guò)程中，動(dòng)物停止進(jìn)食、飲水等維系生存的必要行為，但從休眠中蘇醒后的動(dòng)物，可繼續(xù)保持生存狀態(tài)，其肌肉并不發(fā)生萎縮。甚至有研究表明：休眠的動(dòng)物對(duì)衰老和輻射具有一定的抵抗能力。

然而，在動(dòng)物界中，自然休眠的動(dòng)物并不多。特別是靈長(zhǎng)類動(dòng)物，只有狐猴具有休眠能力，其他包括人類在內(nèi)的靈長(zhǎng)類動(dòng)物都不能自然休眠。中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院王虹與戴輯團(tuán)隊(duì)，利用化學(xué)遺傳學(xué)手段，以獼猴為模型，開(kāi)展了神經(jīng)調(diào)控體溫的研究。研究發(fā)現(xiàn)：升高下丘腦腦區(qū)一類進(jìn)化保守的興奮性神經(jīng)元的活性，可促進(jìn)動(dòng)物降低體溫。

此外，研究人員通過(guò)功能核磁共振成像的方法評(píng)估了下丘腦激活前后全腦水平的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變化。結(jié)果顯示，化學(xué)遺傳學(xué)刺激方法不僅可激活下丘腦局部網(wǎng)絡(luò)，也可特異性激活與溫度、心率以及內(nèi)感相關(guān)的多個(gè)核團(tuán)。通過(guò)功能連接分析和定量分析等方法，研究人員繪制了全腦范圍內(nèi)與體溫降低特異性相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

這項(xiàng)研究利用化學(xué)遺傳學(xué)手段，通過(guò)操控下丘腦興奮性神經(jīng)元，首次探索了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體溫調(diào)節(jié)中樞的功能及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接，為潛在的臨床轉(zhuǎn)化（如神經(jīng)保護(hù)）和航天應(yīng)用（如通過(guò)降低體溫來(lái)降低代謝及誘導(dǎo)休眠）提供理論和實(shí)驗(yàn)支撐。

在未來(lái)仍需要更全面地研究靈長(zhǎng)類體溫調(diào)控中樞，破解靈長(zhǎng)類調(diào)控體溫的奧秘，從而實(shí)現(xiàn)利用神經(jīng)調(diào)控誘導(dǎo)人類冬眠，開(kāi)啟人工冬眠之路。（金愷祎）