Prisma

Winterschlaf ohne Kälte

Im Energiesparmodus dank Ultraschall

Foto: Roman Gorielov/AdobeStock

us | Wer abends im Bett liegt, sich von einer Seite auf die andere wälzt und nicht einschlafen kann, wünscht sich, auf Knopfdruck einschlafen zu können. Ähnliches ist US-amerikanischen Neurowissenschaftlern nun bei Mäusen gelungen. Mittels einer kleinen Ultraschallsonde am Kopf der Tiere induzierten sie einen Torpor, eine Art Winterschlaf, bei den Tieren. Im Torpor reduzieren sich Körpertemperatur, Herzfrequenz und metabolische Aktivität stark. Die Mäuse verharren völlig bewegungslos und können so längere Zeiträume ohne Wasser und Nahrung überleben. Künstlich ausgelöst werden kann dieser Zustand durch präzise Stimulation der Area praeoptica im Hypothalamus der Nager. Eine Beschallung anderer Bereiche erzeugte im Experiment keinen Torpor. In der Area praeoptica fanden die Forscher Neuronen mit einer hohen Dichte des Proteins TRPM2. Dabei handelt es sich um einen ultraschallsensitiven Ionenkanal. In Knockdown-Mäusen mit reduzierter TRPM2-Aktivität fiel der ultraschallinduzierte Torporzustand, gemessen an der Reduktion der Körpertemperatur, deutlich schwächer aus. Nicht alle Nager verfallen jedoch in Torpor, Ratten beispielsweise tun dies natürlicherweise nicht. Per Ultraschallstimulation der entsprechenden Hirnbereiche gelang es den Neuro­wissenschaftlern trotzdem einen torporähnlichen Zustand bei den Tieren hervorzurufen, in welchem sich ihre Körpertemperatur signifikant senkte. Ein großer Vorteil der Ultraschall­stimulation ist, dass es sich um einen nichtinvasiven Eingriff handelt. Die Überlebenschancen von Patienten mit lebensbedrohlichen Zuständen könnten erhöht werden, wenn ihr Stoffwechsel heruntergefahren und das Fortschreiten ihres Leidens gebremst werden könnte. Würden Menschen eines Tages zum Mars reisen, könnten sie sich für den langen Flug in einen Energiesparzustand versetzen lassen. Vorausgesetzt, das Konzept „Torpor­induktion durch Ultraschall“ ist auf den Menschen übertragbar. |

Literatur

Yang Y et al. Induction of a torpor-like hypothermic and hypometabolic state in rodents by ultrasound. Nat Metab 2023, 5(5):789-803

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