人类可以冬眠吗？在科幻电影中，人们设想能在冬眠中飞往外太空，或在冬眠中得到生命的延续。那么，我们距离人工冬眠究竟还有多远？

       近日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院王虹和戴辑团队的最新研究成果在线发表于学术期刊《创新》（The Innovation）杂志。

       研究团队在非人灵长类上实现了基于中枢神经调控的稳定体温调节，揭示了下丘脑视前区在灵长类动物体温调节中的作用，绘制了体温降低过程中全脑特异激活的神经网络，以及灵长类对抗失温的体温保护机制，为潜在的临床转化和航天应用提供理论和实验支撑。深圳先进院为论文第一单位。

       探索休眠机制，实现猕猴的体温调控

       冬眠是一些物种为了适应极端生存环境，趋同演化出的一种周期性的生理现象。冬眠（连续多日的休眠）与日间休眠的动物，通过抑制机体的代谢率，达到全身水平的低体温、低能量消耗，同时这个过程也伴随着基因表达、解剖结构、生理参数的剧烈变化。有研究表明，休眠的动物对衰老和辐射有着一定的抵抗作用。

       在动物界中，能自然休眠的动物并不多，其中只包含一种灵长类动物，即狐猴，包括人类在内的灵长类动物都不能自然休眠。科学家希望破解自然休眠动物的奥秘，建立诱发休眠的技术，并在人体中实现休眠，但至今没有研究能实现。

       随着神经科学研究的进步，下丘脑视前区（POA）逐渐成为该领域的研究热点。在此前的研究基础上，深圳先进院王虹和戴辑团队利用化学遗传学工具，以非人灵长类动物为模型，展开神经调控体温研究，同时采用无线体温遥测、自主活动定量监测、生理生化测定以及功能核磁共振成像等技术，研究动物体温调控的系统机制。

       团队发现，利用化学遗传技术精准升高猕猴POA脑区的一类在进化上保守的兴奋性神经元的活性，可以促进动物降低体温。

       “我们发现，非人灵长类动物对体温的变化非常敏感，这与小鼠存在显著差异。当体温降低约0.5℃的时候，非人灵长类动物已经通过加速心率、肌肉颤栗、收缩外周血管等调节形式进行自主神经机制产热，以抵抗体温的降低。同时还会大幅增加运动量，通过运动产热，抵御体温降低。”论文共同通讯作者王虹分析道，由此可见，非人灵长类动物有着更强的御寒能力，其体温调节机制较小鼠更精密复杂。

       为进一步了解POA调控体温的脑网络机制，研究团队通过功能核磁共振成像的方法评估了POA激活前后全脑水平的神经网络变化，发现化学遗传学刺激方法不仅激活了POA局部网络，也特异地激活了与温度、心率以及内感相关的多个核团（如岛叶皮层IC等）。

       历时5年，向人工冬眠迈进

       21世纪以来，美国航空航天局(NASA)和欧洲空间局(ESA)陆续提出诱导人类“休眠”设想，以期实现深空探索计划。这里的“休眠”是通过各种技术手段降低人的核心体温，使代谢变得“迟钝”，不仅可以减少物资消耗，还能降低对航天员的精神健康威胁。“休眠”的主要目的是降低体温和代谢，例如冬眠动物的代谢率可降低80%-98%，目前还不能在人类身上诱导实现。

       核心团队历时5年，通过反复实验，解决了如何在非人灵长类动物上使用化学遗传技术、如何监测清醒动物生理生化指标等关键技术问题。利用化学遗传学手段，通过操控下丘脑兴奋性神经元，稳定地降低了灵长类动物的体核温度，进一步为人工冬眠漫长的探索道路带来重要借鉴意义。

       “通过降低体温来降低神经元对能量的需求，被证实在中风等脑疾病的小鼠模型中，具有神经保护作用。但小鼠作为自然休眠的物种，对低温耐受能力很高，如何将基于小鼠的研究成果，推广到体型为其数千倍的人类上，还有着漫长的距离。”论文共同通讯作者戴辑说道。（首席记者 陈小慧  通讯员 孙露佳）

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