La investigación ha demostrado que cuando ciertas partes del cerebro son estimuladas por ultrasonido, los organismos entran en un estado similar a la ‘hibernación’. En el futuro, se espera que el principio se utilice al enviar humanos a planetas alejados de la Tierra, como Marte.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Hong Chen del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Washington publicó un artículo que contiene estos hallazgos en la revista internacional Nature Metabolism el día 25 (hora local).
El equipo de investigación confirmó que las ondas ultrasónicas se pueden utilizar para inducir «letargo» en una variedad de ratones, incluidos los ratones de laboratorio. El estado topo significa que los animales salvajes reducen drásticamente su temperatura corporal y su actividad metabólica para sobrevivir. Los animales que entran en el estado topo pueden sobrevivir largos periodos sin comida porque dejan toda actividad y se van a dormir.
La diferencia entre hibernación e hibernación es que ocurre normalmente independientemente de la estación. Por ejemplo, los murciélagos y algunas aves entran en un estado topo cada noche. Por otro lado, animales como osos, ardillas y ranas hibernan durante largos periodos hasta la primavera cuando escasea el alimento.
El equipo de investigación creó un ‘estado topo’ enviando ondas ultrasónicas al hipotálamo, una parte del cerebro involucrada en el control de la temperatura corporal y el metabolismo. Cuando se enviaron ondas ultrasónicas al hipotálamo de un ratón de laboratorio, la temperatura corporal, que era de unos 36 grados centígrados, bajó a unos 33 grados centígrados y los ratones se quedaron dormidos gradualmente. Después de dos horas, las ratas recuperaron su posición corporal normal. Los ratones permanecieron en estado topo durante 24 horas cada vez que la temperatura corporal de los ratones volvía como resultado del envío del ultrasonido.
El mismo experimento se hizo con ratones, que son más grandes y tienen colas más largas que las ratas, y los resultados fueron similares. El equipo de investigación notó el hecho de que, a diferencia de las ratas, los ratones son una especie que no cae naturalmente en un estado topo. Esto se debe a que muestra que otros mamíferos que no están relacionados con el estado topo también pueden caer en el estado topo si solo el ultrasonido llega al cerebro.
Los investigadores ven que este descubrimiento podría ser muy útil para la exploración del espacio profundo. La exploración del espacio profundo es la exploración de enviar naves espaciales lo suficientemente lejos de los campos gravitatorios y magnéticos de la Tierra, como la búsqueda de asteroides extraterrestres o planetas en el sistema solar.
Los científicos han considerado durante mucho tiempo poner a los astronautas en estas misiones en el espacio profundo en un estado de hibernación para ayudarlos a sobrevivir los largos vuelos. En las películas de ciencia ficción ‘Alien’ e ‘Interstellar’, hay una secuencia en la que un astronauta que explora el espacio profundo viaja por el espacio en estado de hibernación durante un largo período de tiempo. Esto se debe a que les resulta innecesario permanecer despiertos durante los viajes largos.
«Si podemos usar el ultrasonido para poner a los humanos en un estado topo y reducir la temperatura corporal y el metabolismo a niveles extremos», dijo Matteo Seri, profesor del Departamento de Ciencias Biomédicas y Neuromotoras de la Universidad de Bolonia en Italia. , serán muy útiles en la exploración del espacio profundo». En octubre del año pasado, el profesor Seri llevó a cabo un experimento para suprimir químicamente la actividad cerebral de mamíferos como ratones y cerdos para ponerlos en un estado de topia.
Todavía no se ha confirmado cómo los mamíferos entran en estado topo cuando el ultrasonido estimula el hipotálamo. El equipo de investigación planea realizar experimentos adicionales sobre el principio para determinar si la inducción de un estado topo usando ondas ultrasónicas sería aplicable a los humanos y si sería seguro.
Referencia
Metabolismo de la Naturaleza, DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00804-z
