Нейрони, здатні; активувати l; сплячка - Sciences et Avenir
Опубліковано 06.11.2020 об 11:00
Група нейронів, що називаються Q-нейронами, при активації може спричинити стан сплячки у мишей та щурів. Однак останній зазвичай не демонструє такого типу уповільнення метаболізму, що підвищує можливість успішного здійснення того самого у людей.
Миші можуть пережити короткий період жаху, сплячки, а щури та люди - ні.
Жан-Франсуа Нобле/Біосфото/Біосфото через AFP
Поводячи людину за власним бажанням у стан уповільненого обміну речовин, ось що викликає певні науково-фантастичні твори, в яких герої з’являються із засклених коробок після кількох років космічних подорожей. Якщо вони не проводились на людях, цей процес займає трохи більше тіла завдяки двом дослідженням, опублікованим у Nature. Вони показали, що можна занурити деяких ссавців у стан, подібний до сплячки, навіть тих, які зазвичай не сплять, просто впливаючи на певну групу нейронів: нейрони Q.
Торпор і сплячка у ссавців
Температура тіла ссавців, яка дуже контролюється, зазвичай підтримується приблизно від 37 ° C до приблизно 0,5 ° C. Але у деяких видів відсутність їжі може призвести до того, що деякі переходять у стан сну - так званий випар або сплячку, залежно від того, як довго це триває, - при якому температура тіла може знижуватися щонайменше на 5-10 ° C, щоб підтримувати стан здоров’я. енергії, пояснюють Кліффорд Сапер та Наталія Мачадо, американські неврологи та коментатори, опубліковані в Nature. Це випадок з мишами, які можуть зазнати так званого "добового" періоду жаху, оскільки він триває менше 24 годин, але ні щурів, ні людей.
Q нейрони занурюють мишу в сплячий режим
Роздуми двох неврологів стосуються двох публікацій, опублікованих одночасно в одному журналі та одній темі. Перший - японський і зосереджений на ділянці мозку, яка називається «середньою преоптикою». У минулому ця область була пов’язана з регулюванням температури тіла, без нашого розуміння механізмів. Точно активуючи популяцію преоптичних нейронів, званих нейронами Q, дослідники спостерігають іммобілізацію мишей та падіння температури тіла приблизно до 23-24 ° C! Це переохолодження було пов’язане із уповільненням частоти серцевих скорочень, дихання та метаболічної активності, подібним до тривалого стану торпору, тобто сплячки. Температура їх тіла також продовжувала регулюватися іншою групою нейронів навколо цієї нової низької температури, ще однієї характеристики сплячки, що дозволяє тварині адаптуватися до мінливих умов навколишнього середовища. Нарешті, вони могли вийти спонтанно і без шкоди.
Американська команда, автор другої публікації в Nature, застосувала інший підхід.
Поводячи людину за власним бажанням у стан уповільненого обміну речовин, ось що викликає певні науково-фантастичні твори, в яких герої з’являються із засклених коробок після кількох років космічних подорожей. Якщо вони не проводились на людях, два дослідження, опубліковані в Nature, надають цьому процесу трохи більше сутності. Вони показали, що можна занурити деяких ссавців у стан, подібний до сплячки, навіть тих, які зазвичай не сплять, просто впливаючи на певну групу нейронів: нейрони Q.
Торпор і сплячка у ссавців
Температура тіла ссавців, яка дуже контролюється, зазвичай підтримується приблизно від 37 ° C до приблизно 0,5 ° C. Але у деяких видів відсутність їжі може призвести до того, що деякі переходять у стан сну - так званий випар або сплячку, залежно від його тривалості, - при якому температура тіла може знижуватися щонайменше на 5-10 ° C, щоб підтримувати її здоровою енергією., пояснюють Кліффорд Сапер та Наталія Мачадо, американські неврологи та коментатори, опубліковані в Nature. Це випадок з мишами, які можуть зазнати так званого "добового" періоду жаху, оскільки він триває менше 24 годин, але ні щурів, ні людей.
Q нейрони занурюють мишу в сплячий режим
Роздуми двох неврологів стосуються двох публікацій, опублікованих одночасно в одному журналі та одній темі. Перший - японський і зосереджений на ділянці мозку, яка називається «середньою преоптикою». У минулому ця область була пов’язана з регулюванням температури тіла, без нашого розуміння механізмів. Точно активуючи популяцію преоптичних нейронів, які називаються Q-нейронами, дослідники спостерігають знерухомлення мишей та падіння температури тіла приблизно до 23-24 ° C! Це переохолодження було пов’язане із уповільненням частоти серцевих скорочень, дихання та метаболічної активності, подібним до тривалого стану торпору, тобто сплячки. Температура їх тіла також продовжувала регулюватися іншою групою нейронів навколо цієї нової низької температури, ще однієї характеристики сплячки, що дозволяє тварині адаптуватися до мінливих умов навколишнього середовища. Нарешті, вони могли вийти спонтанно і без шкоди.
Американська команда, автор другої публікації в Nature, застосувала інший підхід. Там дослідники проаналізували маркер нейрональної активності для визначення популяцій нейронів, що активуються під час потрясіння, викликаного 24-годинним голодуванням. Серед популяції ідентифікованих нейронів також присутні нейрони Q. Активуючи їх, дослідникам вдається відновити природний жах мишей. "Однієї нейрональної активності достатньо, щоб викликати декілька ключових особливостей торпору, включаючи зниження руху та глибоке зниження метаболічної активності та температури тіла у мишей без обмеження калорій", - підсумовують американські автори.
Нейрони також присутні і активуються в інших ссавців
З японської сторони досвід йде на крок далі. Активуючи Q-нейрони щурів, виду, який не демонструє ні сплячки, ні виснаження, їм вдається досягти того ж результату, що і у мишей! Враховуючи, що "здатність до зимової сплячки існує у віддалених споріднених ссавців - включаючи гризунів, ведмедів і навіть приматів - розумно припустити, що нейрональний механізм сплячки зберігається у широкого кола видів. Ссавців", пояснюють японські автори. У видів, які не зимують, ця система буде просто "не мобілізованою".
Для людини ці нейрони можуть бути цінними
"Результати двох досліджень, які застосовують дуже різні підходи, взаємодопомагають", - підсумовують Кліффорд Сапер і Наталія Мачадо. "У сукупності ці спостереження дозволяють припустити, що існує кілька субпопуляцій нейронів терморегуляції, скупчених у серединному преоптичному ядрі". Серед них Q-нейрони "виявляються особливо важливими для глибокого переохолодження". Якщо подібні групи нейронів виявляються у людей, "вони можуть представляти собою спосіб викликати терапевтичну гіпотермію", наприклад, після інфаркту або інсульту, щоб допомогти обмежити пошкодження тканин. Це "також представляло б інтерес до можливості довгострокових досліджень космосу в майбутньому", підкреслюють японські автори.
Щоранку отримуйте безкоштовні оновлення новин