Winterslaap opgewekt met ultrageluid

Geschreven door

Moises van der Vlis

Gecontroleerd door

Geoff

Bijgewerkt op

29 mei 2023

[addtoany] ×

Er is een nieuwe methode ontdekt om met ultrageluid kunstmatig een soort winterslaap op te wekken. Bij muizen en ratten, maar dit zou ook bij mensen kunnen werken.

Tijdelijke winterslaap door ultrageluid

De onderzoekers gebruikten een soort helm die ze over het kopje van de muis plakten. In deze helm zat een speaker waarmee het ultrageluid nauwkeurig in het kleine brein van de muis werd geprojecteerd. Het team onderzoekers richtte de geluidsgolven op het preoptische gebied van de hypothalamus, een gebied in de hersenen dat bij veel zoogdieren, waaronder wij, de slaap en lichaamstemperatuur regelt. En, heel belangrijk, de winterslaap regelt bij diersoorten die een winterslaap kennen.

Nadat de muizen werden blootgesteld aan de salvo’s ultrageluid, raakten ze onmiddellijk in torpor. Hierbij daalde hun lichaamstemperatuur geleidelijk tot zo’n vier graden onder de normale temperatuur. Dit herstelde zich geleidelijk als het ultrageluid stopte. Met een hernieuwde dosis ultrageluid raakten de muizen weer in torpor. Bij ratten trad dit effect ook op, maar de daling in lichaamstemperatuur was minder, rond de twee graden.

Het team onderzoekers ontdekte dat de reden dat ultrageluid de muizen in torpor bracht, te maken had met het effect op een zogenoemd ionkanaal in hersencellen. Dat is een kanaal waardoor de geladen deeltjes kunnen reizen.

Torpor bespaart energie

Hoe overleef je de koude winter, waarin er geen voedsel is? Sommige diersoorten, waaronder de mens, moeten dan zorgen dat ze aan een warme jas, een flinke voedselvoorraad of wat dikke lagen lichaamsvet komen. Maar er zijn ook dieren die in winterslaap gaan. Daarbij daalt de lichaamstemperatuur flink, soms zelfs vlak boven het vriespunt, en raken ze in een soort slaaptoestand. Ze ademen dan een keer per tien minuten en het hart slaat maar enkele keren per minuut, in plaats van honderd keer. Hierdoor is hun energieverbruik veel lager.

Het is mogelijk deze slaaptoestand ook bij organismen op te wekken die van nature geen winterslaap kennen. De wetenschappelijke term voor deze niet-natuurlijke winterslaap bij andere organismen is torpor.

Waarom winterslaap handig is

Er zijn veel omstandigheden denkbaar waarbij het nuttig is als mensen in een winterslaap kunnen worden gebracht. Denk bijvoorbeeld aan lange reizen van de ene planeet naar de andere. Als mensen dan in een kunstmatige winterslaap kunnen worden gebracht zijn er veel minder zuurstof en voedsel nodig. En dat scheelt natuurlijk veel gewicht, ook hoeven de astronauten zich dan niet te vervelen.

Maar ook dichter bij huis is een kunstmatige winterslaap nuttig. Denk bijvoorbeeld aan patiënten met een ernstige verwonding. Als ze tijdelijk in winterslaap kunnen worden gebracht, verslechtert hun gezondheid minder snel en heeft medisch personeel meer tijd om hun leven te redden en ze te evacueren.

Winterslaap en torpor: nog steeds veel onbegrepen

Op dit moment begrijpt de wetenschap nog steeds niet goed waardoor winterslaap en torpor direct worden veroorzaakt. Van natuurlijk voorkomende winterslaap is bekend dat er ook andere hormonale en biochemische veranderingen plaatsvinden.

Ook lijken sommige laboratorium onderzoeken erop te wijzen dat er geheugenverlies plaatsvindt bij dieren die winterslaap doormaken. Dat is natuurlijk een effect dat we bij mensen niet willen hebben. Vandaar dat onderzoekers in een vakgebied erop aandringen, voorlopig nog voorzichtig aan te doen met de experimenten op mensen. Want aan een astronaut die tijdens de winterslaap vergeten is waarom hij op een bepaalde planeet is geland, heb je natuurlijk niet zoveel.

Het onderzoek kan je hier nalezen.