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人类或许也能冬眠？科学家在小鼠身上发现“睡眠开关”

来源：互联网
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2020-08-09
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动物为什么会冬眠？如果揭开冬眠机制，对人类将有重大价值

据《日经新闻》报道，2006年10月，一名男性在神户市六甲山不慎跌落至十米深的山谷，造成盆骨骨折无法动弹，经过24天才被发现救出。通常情况下，这名男性很可能已经遇难，但他获救时，还有浅浅的呼吸，体温仅仅只有22度。

据他自述，跌落的第二天中午过后他就失去了意识，“我想，后来我肯定是睡着了。”他说自己完全记不起来之后发生了什么，就此度过了没吃没喝的三个多星期，直到被人发现。

院方医生分析指出，一般人通常体温低于25摄氏度以下就面临很高的死亡率，这名男子应是由于身体处于近乎冬眠状况，脏器功能虽降低，但并未伤及脑部功能，因而得以奇迹生还。

此事犹如奇谈一般在日本国内引发巨大轰动。此后10多年里，世界各地偶尔也会有一些类似的新闻出现，这让许多人产生了一个疑问：“如果人类进入一定的模式，是否也能够冬眠呢？”

▲资料图：一些动物具有冬眠行为

而近日，研究人员在小鼠身上发现了“睡眠开关”。该研究表明，一旦“人工冬眠”终得实现，那么，除了能够在医疗领域为患者赢得更多的治疗时间，还能为人类开启深太空探索提供重要的技术支撑。

Q神经元被激活

从不冬眠的小鼠进入休眠状态

今年6月，日本筑波大学国际综合睡眠医学研究所樱井武教授研究团队在Nature杂志上发表文章，揭示激活下丘脑神经肽QRFP诱导小鼠出现冬眠样行为。

神经肽QRFP集中汇聚在下丘脑细胞中，可参与调节体温。据樱井教授介绍，当研究人员通过化学遗传学技术慢性激活下丘脑表达QRFP的神经元后（以下称Q神经元），“小鼠表现出符合冬眠标准的独特品质”。

当Q神经元被激活后，小鼠失去了活动能力，体温下降至约23至24℃，还表现出冬眠期间常见的新陈代谢降低的所有征兆，包括心率降低，耗氧量和呼吸减少。该状态持续时间最长可达48小时。而从此状态恢复后，小鼠没有明显的组织器官损伤或行为异常。进一步发现这种体温过低与心率和呼吸减慢以及新陈代谢速度降低有关。这些研究表明激活Q神经元后可诱导冬眠样行为。

▲日本筑波大学的研究人员揭示激活下丘脑神经肽QRFP可诱导小鼠出现冬眠样行为。图据《日经新闻》

仅仅通过人为激发Q神经元就能使小鼠连续几天进入休眠状态的想法有些出乎意料，毕竟，小鼠原本是不会冬眠的。樱井武教授团队的这项研究让许多人感到兴奋：“人工冬眠试验成功了？”“人类是否也能够这样？”

一些科学家表示，这是非常具有激励意义的研究。因为冬眠可以降低体温、减缓新陈代谢，把能源消耗控制在最小程度，是“一种非常节约能源的方法”。

北海道大学的山口良文教授是冬眠研究领域的专家。在接受采访时，山口良文教授表示：“许多哺乳动物都要冬眠。因此，不能排除人类也能够冬眠的可能性。”

还有一些人认为，在日本北海道、东北地区，甚至北欧和北美的冬季，人类的活动能力会下降，甚至出现抑郁症的症状。因此，“冬季抑郁”或许是冬眠在人类进化过程中留下的影子。

“人工冬眠”手段

或将应用于太空探索和医疗领域

2014年，一家受美国宇航局（NASA）资助的企业发表了一份报告。这份报告提到，如果宇航员进入冬眠状态的话，航天器可以减少氧气和食物的携带量，从而可以让人类走向更深远的太空。

以从地球飞往火星为例，6名宇航员只需乘坐直径约4米、长约8米的小型宇宙飞船即可。通常意义下大概需要约300天才能完成的枯燥旅途，借助“人工冬眠”技术，对宇航员们来说，也许就是睡一觉的事。

据了解，欧洲宇航局（ESA）在2019年曾透露，正在进行“人工冬眠”的研究。虽然还需要进一步的技术支撑，但是科幻小说曾提到的情节正一步一步成为现实。

▲“人工冬眠”技术或可让人类走向更深远的太空。图据图据《日经新闻》

日本理化学研究所基础科学特别研究员砂川玄志表示：“为了了解冬眠之谜，我一直在对睡眠进行研究。”根据他的研究，在马达加斯加，有一种猴子会冬眠。他在一篇相关论文中提到：“如果人类也能够冬眠的话，将来就可以把相关技术运用到紧急救援领域。”为此，他还开发了一套测量休眠中小鼠体温和代谢等指标的系统。