تجربة على القردة تكشف عن مفتاح دماغ يمكن أن يكون مفيدا للسفر في الفضاء!

فمسبار "Voyager 1"، على سبيل المثال، سيستغرق 73000 عام للوصول إلى بروكسيما سنتوري، أقرب نجم إلى الشمس، بسرعته الحالية.

وقد تم إطلاق Voyager منذ أكثر من 40 عاما، ومن المتوقع أن تتحرك المركبات الفضائية الحديثة بشكل أسرع؛ ومع ذلك، ستستغرق الرحلة آلاف السنين مع تقنيتنا الحالية.

ويتمثل أحد الحلول المحتملة في مركبات الأجيال، والتي من شأنها أن ترى أجيالا متعددة من المسافرين عبر الفضاء تعيش وتموت قبل الوصول إلى الوجهة النهائية.

وهذا ما بدأه علماء من معهد شنتشن للتكنولوجيا المتقدمة (SIAT) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم؛ ليس في البشر، ولكن في القرود، عن طريق التسبب كيميائيا في حالة انخفاض حرارة الجسم.

وكتب الباحثون في ورقتهم: "هنا، نظهر أن تنشيط مجموعة فرعية من الخلايا العصبية في منطقة ما قبل الجراحة (POA) من خلال استراتيجية كيميائية جينية يؤدي بشكل موثوق إلى انخفاض حرارة الجسم في قرود المكاك المخدرة والمتحركة بحرية. إجمالا، تظهر النتائج التي توصلنا إليها التنظيم المركزي لدرجة حرارة الجسم في الرئيسيات وتمهد الطريق للتطبيق المستقبلي في الممارسة السريرية".

إقرأ المزيد

فيديو بسيط يوضح إلى أي مدى يمكنك رمي الكرة على كواكب أخرى!

ويعد السبات من الحالات الفسيولوجية التي تسمح للحيوانات بمقاومة الظروف المعاكسة، مثل البرودة الشديدة وانخفاض الأكسجين.

وتنخفض درجة حرارة الجسم، ويبطؤ التمثيل الغذائي، ما يبقي الجسم في وضع "الحفاظ على العظام'' - الحد الأدنى للبقاء على قيد الحياة مع منع الضمور.

ويمكن العثور على هذا في العديد من الحيوانات، بما في ذلك الثدييات ذوات الدم الحار، ولكن في القليل جدا من الرئيسيات. وأراد عالما الأعصاب وانج هونغ وداي جي من SIAT معرفة ما إذا كان بإمكانهما إحداث حالة من خفض التمثيل الغذائي، أو حتى من السبات، في الرئيسيات عن طريق التلاعب كيميائيا بالخلايا العصبية في منطقة ما تحت المهاد المسؤولة عن النوم وعمليات التنظيم الحراري - الخلايا العصبية قبل الجراحة.

وتم إجراء البحث على ثلاثة من صغار القرود التي تأكل سرطان البحر (Macaca fascicularis). وفي كل من حالات القرود المخدرة وغير المخدرة، قام الباحثون بتطبيق الأدوية المصممة لتنشيط مستقبلات محددة معدلة في الدماغ، ومعروفة باسم مستقبلات المصمم التي يتم تنشيطها حصريا بواسطة Designer Drugs، أو DREADDs.

ثم درس العلماء النتائج باستخدام التصوير الوظيفي بالرنين المغناطيسي والتغيرات السلوكية والتغيرات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية.

ويقول داي: "للتحقيق في الشبكة على مستوى الدماغ كنتيجة لتنشيط منطقة ما قبل الجراحة (POA)، أجرينا فحوصات الرنين المغناطيسي الوظيفي وحددنا مناطق متعددة تشارك في التنظيم الحراري والاستيعاب الداخلي. وهذه أول دراسة بالرنين المغناطيسي الوظيفي للتحقيق في الروابط الوظيفية على مستوى الدماغ التي كشف عنها التنشيط الكيميائي".

ووجد الباحثون أن عقارا اصطناعيا يسمى كلوزابين إن أوكسيد (CNO) تتسبب بشكل موثوق في انخفاض حرارة الجسم في كل من حالة التخدير واليقظة في قرود المكاك.

ومع ذلك، في القرود المخدرة، أدى انخفاض حرارة الجسم الناجم عن CNO إلى انخفاض في درجة حرارة الجسم الأساسية، ما منع التسخين الخارجي. ويقول الباحثون إن هذا يوضح الدور الحاسم الذي تلعبه الخلايا العصبية POA في التنظيم الحراري الرئيسي.

وسجل الباحثون التغيرات السلوكية في القرود المستيقظة وقارنوها بتلك التي لدى الفئران المصابة بانخفاض درجة حرارة الجسم. وعادة، تقلل الفئران نشاطها، وينخفض معدل ضربات قلبها في محاولة للحفاظ على الحرارة.

وعلى النقيض من ذلك، أظهرت القردة زيادة في معدل ضربات القلب ومستوى النشاط وبدأت، بالإضافة إلى ذلك، في الارتجاف. ويشير هذا إلى أن التنظيم الحراري في الرئيسيات أكثر تعقيدا منه في الفئران. وسيحتاج الإسبات عند البشر (إذا كان ممكنا أصلا) إلى أخذ ذلك في الاعتبار.

ويقول وانغ: "يقدم هذا العمل أول عرض ناجح لانخفاض حرارة الجسم في الرئيسيات بناء على التلاعب بالخلايا العصبية المستهدفة. مع الشغف المتزايد برحلات الفضاء البشرية، يعد نموذج القرد المنخفض الحرارة هذا علامة فارقة على الطريق الطويل نحو السبات الاصطناعي".

نشر البحث في The Innovation.

المصدر: ساينس ألرت