“人工冬眠”技术又有新突破，一觉睡到外太空不是梦？

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在科幻电影《太空旅客》里描绘了这样一个脑洞大开的场景：5000名乘客乘坐飞船前往太空殖民地家园2号，每个乘客都被安置在睡眠舱中，进入冷冻休眠状态，这一睡就是120年。

（冷冻睡眠舱 图源：《太空旅客》）

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这一设定也不无道理，很显然，在真实的太空任务中，降低宇航员能耗可以让太空旅行走得更远，效率更高。美国宇航局（NASA）早前就资助了一项“人工冬眠”技术的研发，在漫长的星际旅行中让宇航员进入短期冷冻休眠状态。

（NASA资助的“冷冻休眠”研究。图源：Spaceworks）

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“人工冬眠”真的可以实现吗？乘坐睡眠舱前往太空的旅行离我们还远吗？本期“项目来了”采访到了中国科学院深圳先进技术研究院脑所的王虹博士，她关于大脑对体温调控的论文于2016年发表在国际顶级期刊《科学》（Science）杂志上，今天，王虹跟我们分享了该项研究的最新进展。

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要知道如何给人体降温，首先要搞明白人类是如何对体温进行调节的。

“我们可以把人体想象成一间屋子，而大脑中的神经元就像屋子里的空调，37℃是大脑’空调’的设定温度，当体温高于或低于37℃时，大脑便会下达命令，通过血管、心跳、脂肪、肌肉等组织来调节体温。”王虹解答道。

（人体体温由大脑调节。图源：Wang,Siemens, 2005）

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研究体温调节的关键就在于大脑中的设定点，例如，在发烧的时候，大脑中的设定点就被调高了，身体为了达到设定的温度，出现强烈的产热，进而导致体温异常升高。

那么，究竟是大脑中的哪些神经元负责设定人体温度呢？

早在19、20世纪，人们就认识到下丘脑是体温调节的中枢，然而，传统电极实验的方法无法精准地找出具体的神经元，王虹团队通过遗传生物学的方法标记出了大脑中的“空调”。

（下丘脑是体温调节的中枢。图源：《知识分子》）

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为了找出大脑中调节体温的神经元，王虹在德国的同事通过实验将新生小鼠下丘脑中的神经元挑出来，进行了单细胞培养，给它们一个热刺激，看哪些神经元对热有反应。

（实验显示TRPM2神经元是大脑中的温度传感器。图源：深圳先进院）

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经过一系列实验后发现，下丘脑中有20%的神经元对热有反应，它们都是表达TRPM2基因的神经元，为了验证TRPM2对小鼠体温的调控作用，王虹团队在正常的成年小鼠身上做了一个实验：给小鼠的大脑注射特定药物和蛋白质，激活TRPM2神经元，同时记录小鼠的体温变化。

（图源：深圳先进院）

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通过红外摄像仪发现，激活TRPM2神经元后，小鼠的体温在2小时内迅速从37℃降低到了27℃，随着药物的代谢，十几个小时后，小鼠的体温又回归到正常水平，并且尚未观察到实验对小鼠的健康有损伤。

（小鼠体温在两小时内由37℃下降到27℃。图源：Science, 2016）

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王虹告诉记者，激活TRPM2神经元相当于“骗”了小鼠，“告诉”它的大脑：你现在太热啦！小鼠就开启了自己的散热程序，虽然真实的环境温度没有变化，但小鼠的体温开始下降。

这也进一步验证了王虹团队标记出来的TRPM2神经元的确对体温起到了调控的作用，而找到这一分子标记物，对下一步的研究起到了至关重要的作用，有了分子标记物，便可以在不同的物种上重复这一实验。

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小鼠的实验结果在《科学》杂志上发表后，王虹在大鼠身上展开了进一步的研究。

你一定会问，小鼠和大鼠有啥区别？

实际上，小鼠在冬天本身就是间歇性休眠体质，而大鼠是完全的恒温动物，如果同样的实验也可以降低大鼠的体温，那么就说明这一实验没有物种局限性，在其他的恒温动物身上也可能实现。

据王虹透露，初步的实验结果显示，激活TRPM2同样可以给大鼠降温，目前还在搜集更多实验数据。

与NASA研究“人工冬眠”的目标不同，王虹团队的研究并不是为了把人类送上外太空，而是希望研发一种调控体温的药物，给心脏骤停、中风的病人迅速降温，以此来保护神经系统。

（图片来自网络）

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“数据证明，降低大脑温度能够给神经系统提供最大的保护。而目前的亚低温处理方法以物理降温为主，且仪器复杂，急救时无法便携，我们希望找到药物靶点，通过微创、无创的方法降低病人体温。”

（亚低温治疗。图片来自网络）

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至于人类能否以冷冻休眠的状态前往外太空，王虹认为目前还不太现实，即便是已经成熟的亚低温处理方法，低温时间都不可超过24小时，否则会出现肺部感染及其它并发症，更不用说长期的太空旅行了。

看来睡一觉醒来就到太空的故事，暂时还只存在于科幻电影里。

注：王虹在《Science》发表论文题目：The TRPM2 channel is a hypothalamic heat sensor that limits fever and can drive hypothermia.（TRPM2是下丘脑的热感受器，可以限制发热，同时可以诱导低温）。

图文编辑  严偲偲

版式设计  李信服

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