科学家已经利用超声波在老鼠和大鼠体内诱导出类似冬眠的状态，这种技术可用于治疗重度受伤的人类或长途太空飞行的宇航员。这种技术包括将超声波照射到负责控制新陈代谢和体温的大脑部位，使这些啮齿动物的平均体温降低了高达华氏6.25度，同时减缓了心率并降低了氧气消耗。在《自然-代谢》杂志上发表的研究人员表示，这种技术可以延长患者的治疗时间窗口，提高他们的生存机会。然而，他们警告说，需要进行更多研究来确定这种方法在人类身上的安全性和可行性。
科学家们已经用超声波照射老鼠和大鼠的大脑，使它们陷入类似冬眠的状态，研究人员表示，这种技术有朝一日可能应用于重症护理中受伤的人类或执行长途太空飞行任务的宇航员。
这种研究首次尝试通过对准负责控制新陈代谢和体温的大脑区域发射超声波，将啮齿类动物的平均体温降低最多6.25华氏度（3.5摄氏度），同时减缓它们的心率并降低它们的氧气消耗。
动物研究的结果可能为科学家们提供安全、非侵入性地诱导人类进入类似冬眠状态或者是昏睡状态的线索。研究人员于5月25日（星期四）在《自然代谢》（Nature Metabolism）杂志上发表了他们的研究结果。
华盛顿大学圣路易斯分校生物医学工程学副教授陈红（音译，Hong Chen）在接受《现场科学》（Live Science）采访时表示：“如果这项技术成功应用于人类，它将对医学应用具有重要潜力，特别是在诸如中风和心脏病发作等危及生命的条件下。”她说：“在这些患者身上诱导类似昏睡状态可能会延长治疗窗口，增加他们的生存机会。”
当食物稀缺或天气太冷时，一些哺乳动物、鸟类、昆虫、两栖动物和鱼类会通过进入一种被称为“麻痹”的状态来保留能量，这是一种神秘且暂时的状态，其特点是新陈代谢明显降低。
在麻痹状态下，动物的体温和心率急剧下降，血液流动变慢。在冬眠期间（一种提前准备的自愿行为），动物将多次麻痹状态串联在一起。它们将心跳速度从每分钟数百次减少到寥寥无几；每十分钟甚至更久才呼吸一次；大脑活动减弱到无法检测的程度。
实际上，在麻痹期间执行的无意识功能如此之少，以至于许多冬眠动物不得不定期醒来以补充适当的睡眠。
麻痹状态所产生的深刻生理变化极大地降低了动物生存所需的能量。因此，科学家们一直渴望找出这些好处是否可以带给处于严重受伤状态的人类，或者被送往遥远星球的孤独航行者们，这也并不奇怪。
事实上，关于低体温对医学可能有益的记录可以追溯到古埃及时期。拿破仑首席外科医生巴龙·德·拉雷（Baron de Larrey）在1812年法国入侵俄罗斯失败期间也观察到了这种现象。在截肢前，拉雷用冰块将患者的肢体包裹起来，并注意到受伤的士兵在火堆旁死得更快一些，而寒冷的地方则相对较慢。在现代，外科医生为了提高心脑外科手术患者的生存率，也采用了降低体温的方法。
然而，人类自然不会进入冬眠状态，是否可以通过人为方法安全地将人推入这种状态仍是一个未知的问题。
为了研究这种可能性，新研究的科学家们制作了一种可穿戴的超声波帽，最初将其粘在老鼠的头上。启动后，该设备将超声波传送到这些啮齿动物大脑中称为下丘脑前部区域的部位，这在许多动物和冬眠动物中对控制体温和睡眠至关重要，也是激活冬眠和麻痹状态的关键区域。
经过超声波冲击处理后，老鼠立即进入类似麻痹的状态，其体温、心率和氧气摄入量大幅下降。老鼠变得呆滞且摄食量明显降低。
每当老鼠的体温升高到达目标水平时，科学家们就通过重复超声波冲击，让老鼠保持这种类似麻痹的状态可以持续长达24小时的时间，而没有观察到任何伤害或不适的迹象。当超声波帽关闭后，老鼠的正常体温和活动水平在不到90分钟内恢复了。
在对12只大鼠重复实验后，科学家们发现这个设备也导致了大鼠体温下降，虽然降温幅度较小，最高可达3.57华氏度（2摄氏度）。研究作者指出，这意味着这种帽子也有可能在不会自然进入冬眠状态的哺乳动物上起作用——包括人类。
陈表示：“我们仍需要进行进一步研究，以确定这种方法在人类中的安全性和可行性。”“我们可以设想宇航员佩戴一种类似头盔的设备，旨在针对下丘脑区域来诱导类似冬眠状态。”
然而，在将诱导冬眠的超声波设备应用于为医生赢得手术时间或将宇航员置于某种悬停状态之前，仍然面临许多障碍。
研究人员发现，他们的超声波帽子似乎通过刺激啮齿动物大脑细胞内的特定离子通道（带电粒子的通道）来引发类似冬眠状态。然而，在野外观察到的自然冬眠过程中，还伴随着一些尚不完全了解的激素和分子水平的变化。同样，长期冬眠对于大脑的影响也不清楚，不过一些研究提出它可能导致冬眠动物出现记忆丧失。
牛津大学睡眠生理学教授、未参与这项新研究的弗拉季斯拉夫·维亚佐夫斯基（Vladyslav Vyazovskiy）告诉《生命科学》杂志：“关于冬眠对于大脑功能、突触连接或记忆的影响我们了解得非常少。”
维亚佐夫斯基说：“因此，在我们尝试让人类进入冬眠之前，我们必须确保我们知道如何让他们‘完好’地回来。” “在我们完全了解自然冬眠的原因和后果之前，人类冬眠可能性将并且应该仍然处于科幻领域。”
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