Verso l’ibernazione artificiale nei Voli Spaziali

• Testano sugli animali una tecnologia che potrebbe portare all’ibernazione artificiale nei voli spaziali. Gli scienziati sono stati in grado di indurre questo stato nel macaco mangiatore di granchi attraverso una manipolazione neurale mirata.

Un gruppo di ricerca guidato dall’Accademia cinese delle scienze ha raggiunto la prima ipotermia nei primati non umani causata dall’attivazione di un gruppo di neuroni ipotalamici. I primati (tranne i lemuri) non vanno naturalmente in letargo né sperimentano il torpore, tuttavia gli scienziati sono stati in grado di indurre questo stato nei macachi mangiatori di granchi (Macaca fascicularis) attraverso una manipolazione neurale mirata dell’area preottica (POA). Questo risultato è una pietra miliare sulla lunga strada verso l’ibernazione artificiale negli esseri umani, hanno annunciato venerdì scorso.

Gli esperti spiegano che l’ibernazione è uno stato adottato da alcuni mammiferi per adattarsi alle avverse condizioni invernali. Le caratteristiche tipiche del letargo includono un’attività metabolica notevolmente ridotta e una temperatura corporea inferiore.

Causare ipometabolismo o addirittura ibernazione artificiale nei primati

Lo studio ha esplorato la termoregolazione nel primate modello combinando la manipolazione chemogenetica, la risonanza magnetica funzionale (fMRI), l’analisi comportamentale e il monitoraggio di un insieme completo di parametri fisiologici e biochimici. Hanno scoperto che l’attivazione del sottogruppo di neuroni POA innescava in modo affidabile l’ipotermia nelle scimmie sveglie e anestetizzate.

Il dott. Dai Ji, uno degli autori principali:

“Per studiare la rete dell’intero cervello come conseguenza dell’attivazione della POA, abbiamo eseguito scansioni fMRI e identificato più regioni coinvolte nella termoregolazione. Questo è il primo studio fMRI a studiare le connessioni funzionali in tutto il cervello rivelate dall’attivazione chemogenetica“.

Sorprendentemente, nei primati anestetizzati, l’attività neurale indotta ha causato una diminuzione della temperatura corporea, indipendente dal calore esterno. Ciò ha dimostrato che i neuroni eccitatori, evolutivamente conservati nel POA, sono anche funzionalmente conservati e svolgono un ruolo fondamentale nella termoregolazione nel cervello dei primati.

I primati si difendono dal freddo con tutte le loro forze

A differenza dei topi, che normalmente diminuiscono l’attività e la frequenza cardiaca, le scimmie lottano per mantenere la temperatura corporea aumentando la frequenza cardiaca, tremando i muscoli scheletrici e aumentando la locomozione. Tutti i dati indicano l’idea che il meccanismo di termoregolazione dei primati sia più complesso di quello dei topi.

Nel loro lavoro, gli scienziati sostengono che le loro scoperte forniscono la prova della regolazione centrale della temperatura corporea nei primati e che aprono la strada a future applicazioni nella pratica clinica.

“Questo lavoro fornisce la prima dimostrazione di successo dell’ipotermia in un primate basata sulla manipolazione neurale mirata”, ha affermato il dott. Wang Hong. “Con la crescente passione per il volo spaziale umano, questo modello di scimmia ipotermica è una pietra miliare sulla lunga strada verso l’ibernazione artificiale”.

Lo studio è stato recentemente pubblicato su The Innovation.