麻木對於生存的瘦時代來說，是一個有用的技巧，幫助一些哺乳動物和鳥類降低其體溫和代謝率，以安全地陷入困境。
只有某些物種自然而然地進入torpor，儘管現代人類是不在其中，長期以來，我們一直對這個想法感興趣。在人類中誘導torpor可能會幫助一些患者威脅生命的疾病，例如，或者長時間的任務很長。
儘管目前，按需人類Torpor仍被降級為科幻小說，但一項新的研究暗示了它最終可能發生的方式。
在研究中，研究人員通過使用超聲來刺激與調節睡眠，體溫和新陳代謝有關的大腦區域誘導小鼠中的torpor樣狀態。除了自然進入Torpor的小鼠外，研究人員還誘導了大鼠的類似Torpor狀態，但沒有。
該研究的作者說，這是一種針對中樞神經系統誘導類似於torpor的狀態的安全，無創的技術。
在聖路易斯華盛頓大學的生物醫學工程師Hong Chen的帶領下，研究小組在一個名為下丘腦前山地前區域的大腦區域建立了可穿戴的超聲傳感器，以刺激神經元。
當刺激該區域的神經元時，小鼠的體溫下降了約3°C，研究人員報告說，心率下降了47％以上。
小鼠還經歷了代謝變化，從使用碳水化合物和脂肪作為能源轉變為脂肪，類似於它們在Torpor期間自然發生的轉移。
所有這些都發生在室溫下（約22°C或71°F），而沒有可以自然將小鼠送入torpid狀態的環境觸發器。
超聲的強度也與torpor樣狀態的深度相關。隨著超聲波的聲壓力和持續時間的升高，小鼠在體溫和代謝中顯示出更明顯的下降，這種疾病稱為超聲誘導的體溫過低和低代謝（UIH）。
“我們開發了一種自動閉環反饋控制器，以實現長期和穩定的超聲誘導的體溫過低和低溫輸出，” Chen解釋。
“閉環反饋控制器將所需的體溫設置為低於34°C，以前據報導，這對於小鼠的天然Torpor至關重要，”她說。這使小鼠保持在32.95°C 24小時，一旦關閉了超聲波，它們就會恢復正常。
在密切檢查神經元的活性模式後，Chen和她的同事注意到與每個超聲脈衝相對應的活動的尖峰，與小鼠體溫的變化相匹配。
“這些發現表明，下丘腦前神經元的超聲激活引起了UIH，”說華盛頓大學生物醫學工程師的合著者Yaheoheng Yang。
“我們的發現，對下丘腦前區域的經顱刺激足以誘導UIH揭示了該區域在策劃小鼠中類似torpor狀態的關鍵作用，” Yang添加。
研究人員還使用遺傳測序來揭示超聲正在激活下丘腦前區域神經元中的TRPM2離子通道，這表明這是一個超聲敏感的離子通道，在將動物送入UIH中起作用。
儘管這些在小鼠中也是有價值的見解，但研究人員也通過展示了該技術如何在不自然表現出torpor或冬眠的物種中誘導類似torpor的狀態，從而進一步走了一步。
當他們使用超聲來刺激大鼠下丘腦前區域中的神經元時，研究人員觀察到大鼠皮膚溫度的降低，核心體溫下的降低約為1°C，類似於Torpor中動物發生的情況。
儘管在小鼠和老鼠中誘導類似torpor的狀態仍然與將人類送進屈服，這項研究闡明了Torpor的工作原理以及如何觸發動物的類似狀態，包括不自然體驗它的物種。
“ UIH有潛力解決漫長的目標，即實現無創和安全的誘導狀態，至少自1960年代以來，科學界一直追求這一目標，” Chen說。
“超聲刺激具有獨特的能力，可以在動物和人的大腦中以高空間和時間精度到達深度大腦區域，”她添加。
該研究發表在自然代謝。
