ابداع خواب زمستانی برای انسان ها در سفر فضایی و جراحی

به نقل از نیواطلس، تورپور یک وضعیت مانند خواب زمستانی در حیواناتی مانند موش‌ها و پرندگان است که به ذخیره انرژی منجر می‌شود. در این وضعیت دمای بدن و متابولیسم حیوانات کاهش می‌یابد.

محققان معتقدند این وضعیت یک مکانیسم بقا در بدن حیوانات برای زمان کمبود غذا است و به آن‌ها کمک می‌کند مدتی بخوابند.

در سال ۲۰۲۰ میلادی محققان مجموعه‌ای از نورون‌ها را در هیپوتالاموس مغز کشف کردند که به موش‌ها کمک می‌کند در وضعیت تورپور قرار گیرند. آن‌ها همچنین دریافتند می‌تواند با کمک نور یا سیگنال‌های شیمیایی خواب را برحسب نیاز در حیوانات تحریک کرد.

نکته جالب آن که همین فرایند در موش‌های صحرایی که به طور معمول در وضعیت تورپور قرار نمی‌گیرند، نیز صادق است. این امر نشان می‌دهد می‌توان وضعیت مذکور را در پستانداران دیگر و احتمالا حیوانات نیز به وجود آورد.

تحقیقی در سال ۲۰۲۲ میلادی نیز نشان داد چگونه می‌توان از این تکنیک‌ها برای اجتناب از آسیب به بافت در عمل جراحی قلب استفاده کرد.

مشکل آن جاست که برای تحریک اعصاب حیوانات باید آن‌ها را مهندسی ژنتیک کرد تا نسبت به محرک‌ها از جمله فیبر‌های نوری ایمپلنت شده در بدنشان واکنش نشان دهند.

این آسان‌ترین یا عملیاتی‌ترین 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 موش‌ها است. این ابزار می‌تواند پالس‌هایی ۱۰ ثانیه‌ای به سمت منطقه «پره اپتیک» هیپوتالاموس ارسال کند که به طور آنی علائم تورپور را در حیوانات ایجاد می‌کند.

«پره اپتیک» منطقه‌ای 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.

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

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 می‌آید. محققان معتقدند القای وضعیت تورپور می‌تواند به حفظ جان انسان‌ها در حالت‌های اضطراری پزشکی منجر شود یا به تدریج در آینده برای خوابیدن فضانوردان در مدت زمان سفر‌های فضایی بینجامد.