Nowy sposób na przetrwanie lotu w kosmos. Ultradźwięki zastąpią kapsuły hibernacyjne

Naukowcy odkryli sposób na długie podróże kosmiczne

W większości filmów science fiction pokazywana jest wizja hibernacji kosmonautów w specjalnych kapsułach podobnych do chłodni, podczas długich podróży w kosmosie. Wizja leżenia w chłodnej kapsule przez lata nie wydaje się przyjemna.

Naukowcy postanowili przetestować nową metodę, która nie będzie wymagała mrożenia ciała. Metoda ta polega na wysyłaniu ultradźwięków do obszaru mózgu odpowiedzialnego za kontrolę metabolizmu i temperaturę ciała. Wyniki badania na zwierzętach badacze opublikowali w czasopiśmie Nature Metabolism.

Dzięki zastosowaniu ultradźwięków udało się obniżyć średnią temperaturę ciała gryzoni o około 3,5 stopnia Celsjusza, a także spowolnić ich tętno i zmniejszyć zużycie tlenu. Myszy i szczury pod wpływem ultradźwięków zostały wprowadzone w stan podobny do hibernacji. Badacze twierdzą, że metoda ta mogłaby być stosowana na astronautach odbywających długie loty kosmiczne.

„Ta technologia ma znaczący potencjał dla zastosowań medycznych, szczególnie w stanach zagrażających życiu, takich jak udar mózgu i zawał serca. Wprowadzenie stanu podobnego do torporu u tych pacjentów mogłoby przedłużyć okno leczenia i zwiększyć ich szanse na przeżycie" — powiedziała Live Science główna autorka badania Hong Chen, profesor nadzwyczajny inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St. Louis.

Ultradźwięki mogą wywołać topror u ludzi?

Torpor stan kontrolowanego obniżenia temperatury ciała przez zwierzęta stałocieplne. W trakcie jego trwania obniża się temperatura ciała, spowalniana jest praca serca oraz większość innych czynności fizjologicznych. To zazwyczaj krótkotrwały okres trwający od kilku godzin do kilku dni, który umożliwia zwierzętom przetrwanie niesprzyjających okresów np. ograniczonej dostępności pokarmu.

Metoda opracowana przez naukowców polega na wykorzystaniu ultradźwięków — fal dźwiękowych o częstotliwości wyższej niż zakres słyszalny dla ludzi, do stymulowania określonego obszaru mózgu zwierzęcia, które nazywa się jądrem przykomorowym podwzgórza. Wywołany w ten sposób stan torporu utrzymywał się u zwierząt przez kilka godzin po zakończeniu ekspozycji na ultradźwięki. Naukowcy nie zaobserwowali żadnych negatywnych skutków ubocznych u gryzoni po zabiegu.

Jest to pierwsza technika do indukowania torporu u zwierząt bez użycia farmakologicznego lub genetycznego zaburzenia. Jest to ważne odkrycie, ponieważ obecne metody farmakologicznego wprowadzania hipotermii (obniżenia temperatury ciała) są często obarczone ryzykiem powikłań takich jak infekcje krwi czy zakrzepica.

„Ultradźwięki są nieinwazyjne i mogą być stosowane bezpośrednio przez czaszkę. Można je również precyzyjnie skupić na docelowym obszarze mózgu bez uszkodzenia otaczającej tkanki”- powiedziała profesor Chen.

Wprowadzenie astronautów w stan torporu ultradźwiękami podczas długich lotów kosmicznych to sposób, aby zmniejszyć ich zapotrzebowanie na zapasy żywności i tlenu bez inwazyjnych zabiegów.

6 zdjęć