10秒超声，就能让哺乳动物陷入“冬眠” | 环球科学要闻

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脑-脊髓接口使患者能自然行走。图片来源：JIMMY RAVIER

Gert-Jan Oskam于 2011 年在一次自行车事故中脊椎受伤，从此失去了行走能力。研究人员在他身上测试了一个脑-脊髓接口（BSI），BSI由一个植入的记录和刺激系统组成，能让大脑和参与行走的脊髓区域连接起来：想要步行的脑电波从植入头骨的设备传输到负责刺激脊髓的地方，从而使在受损组织周围传输信号，并将电脉冲传送到脊髓以促进运动成为可能。根据该患者的报告，这个BSI能让他自然控制腿部在站立、行走、爬楼梯甚至是经过复杂地形时的运动。甚至在BSI关闭后，该患者也能重新掌握能力，用拐杖在地面行走。这种在大脑和脊髓间搭建数字桥梁的概念，或有助于改善对神经系统疾病导致的运动障碍的治疗。

通过超声波诱导冬眠样状态。图片来源：Chen laboratory, Washington University in St. Louis

研究人员开发了一个可安装在自由活动的小鼠头部的超声发射器，并针对下丘脑视前区（可调节冬眠活动）施加了10秒超声脉冲。结果显示，这在雌鼠和雄鼠中激发了即时体温下降数度（平均3~3.5℃），同时伴有心率下降和氧消耗下降，并在2小时内完全恢复。为了使这类蛰眠状态维持长达24个小时，研究人员通过结合超声发射器和一个自动系统，在它们体温开始回升时发射重复超声脉冲——实验动物并没有伤害或不适的迹象。值得一提的是，大鼠通常不会自然冬眠，然而这一技术在12只大鼠身上生效了，尽管它们体温仅下降1~2℃。研究人员表示，这种延缓代谢、降低体温的非侵入性且可逆的技术，或许可以应用于急救等。但还需更多研究来调查这一方法对人类的安全性。

通常条件下研究团队此前就曾发现，类似单层二硫化钼这样具有特殊晶体结构的伊辛超导体，能抵抗磁场对超导性的破坏，在强磁场下仍能保持超导性。他们还发现双层的二硫化钼会失去对超导性的伊辛保护作用，但通过电场调控又能恢复。他们那时就在样品中观察到了FFLO态，但没有足够的证据。在重新制备出样品后，他们发现伊辛超导体中的确存在FFLO态。与经典FFLO态由塞曼效应与自旋轨道耦合相互作用驱动不同的是，伊辛超导体会锁定自旋从而抑制该相互作用，转而由轨道效应驱动，形成特殊的轨道FFLO态。这项研究为实现FFLO超导提供了一种新途径，并提出了一项实现轨道FFLO态的通用机制。（UNIVERSITY OF GRONINGEN）

研究人员表明，小鼠母乳中称为γ-亚麻酸（γ-linolenic，GLA）的脂肪酸负责引导出生以后新生心脏的代谢适应。GLA不能被小鼠（或人类）合成，它必须通过摄入才能得到。新生小鼠服用的母乳如果来自摄入无脂饮食的母鼠，这些小鼠无法在出生后活过两天，但如果在这些乳汁中补充GLA，就能恢复新生小鼠的正常生存。研究者还在心肌细胞中识别出类视黄醇X受体（retinoid X receptor），作为GLA结合和激活的靶点，以启动心肌细胞的代谢成熟过程。研究人员表示，这一研究仅聚焦于小鼠， GLA是否在人类乳汁中对新生儿心脏功能或代谢成熟同样必要，仍有待进一步研究。

撰文：不周、王怡博

编辑：不周、王怡博