Lo spazio è così grande e la tecnologia umana così limitata che il tempo che ci vorrebbe per viaggiare verso un’altra stella rappresenta un ostacolo significativo. Ad esempio, la sonda Voyager 1 ci metterebbe 73.000 anni per raggiungere Proxima Centauri, la stella più vicina al Sole, alla sua attuale velocità.
Voyager è stato lanciato più di 40 anni fa e si potrebbe aspettare che le navicelle più recenti viaggino più velocemente; anche in questo caso, però, il viaggio richiederebbe comunque migliaia di anni con la nostra attuale tecnologia. Una possibile soluzione potrebbero essere le navi di generazione, che vedrebbero diverse generazioni di viaggiatori nello spazio vivere e morire prima di raggiungere la destinazione finale.
Un’altra possibilità sarebbe l’ibernazione artificiale, se potesse essere attuata con successo. È questo che gli scienziati dell’Istituto di Tecnologia Avanzata di Shenzhen (SIAT) della Accademia delle Scienze cinese hanno iniziato a indagare; non sugli esseri umani, ma sulle scimmie, inducendo chimicamente uno stato di ipotermia. “Qui, mostriamo che l’attivazione di una sottopopolazione di neuroni dell’area preottica (POA) tramite una strategia chemogenetica induce affidabilmente l’ipotermia in scimmie macachi anestetizzate e in movimento libero”, scrivono gli ricercatori nel loro paper.
“Nel complesso, i nostri risultati dimostrano la regolazione centrale della temperatura del corpo nei primati e aprono la strada per future applicazioni in pratica clinica”.
Viaggi nello spazio: le scimmie porteranno la svolta per gli essere umani
L’ibernazione e il suo stato leggermente meno comatoso, la torpore, sono stati fisiologici che consentono agli animali di sopportare condizioni avverse, come il freddo estremo e l’ossigeno basso. La temperatura del corpo si abbassa e il metabolismo rallenta fino a una strisciata, mantenendo il corpo in modalità di ‘manutenzione’ di base, il minimo indispensabile per sopravvivere evitando l’atrofia.
Ciò può essere trovato in diverse specie animali, compresi i mammiferi a sangue caldo, ma pochissimi primati. I neuroscienziati Wang Hong e Dai Ji dell’SIAT volevano vedere se sarebbero riusciti ad indurre artificialmente uno stato di ipometabolismo, o addirittura di ibernazione, nei primati chimicamente manipolando i neuroni dell’ipotalamo responsabili per i processi di sonno e termoregolazione – i neuroni preottici.
La ricerca è stata eseguita su tre giovani scimmie macaque mangia granchi (Macaca fascicularis). Sia in stato anestetizzato che non anestetizzato, gli ricercatori hanno applicato farmaci progettati per attivare specifici recettori modificati nel cervello, noti come Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs (DREADDs). Quindi, gli scienziati hanno studiato i risultati utilizzando la risonanza magnetica funzionale, i cambiamenti comportamentali e i cambiamenti fisiologici e biochimici.
Per investigare la rete a larga scala del cervello come conseguenza dell’attivazione dell’area preottica (POA), gli scienziati hanno effettuato scansioni di risonanza magnetica funzionale (fMRI) e hanno identificato diverse regioni coinvolte nella termoregolazione e nell’interocezione. Questo è il primo studio di fMRI che indaga le connessioni funzionali a larga scala del cervello rivelate dall’attivazione chemogenetica. Gli ricercatori hanno scoperto che un farmaco sintetico chiamato Clozapina N-ossido (CNO) ha indotto affidabilmente l’ipotermia sia negli stati anestetizzati che svegli delle scimmie macaque.
Tuttavia, negli scimpanzé anestetizzati, l’ipotermia indotta dal CNO ha causato un calo della temperatura del corpo centrale, impedendo il riscaldamento esterno. Gli ricercatori affermano che questo dimostra il ruolo critico dei neuroni POA nella termoregolazione dei primati. Gli ricercatori hanno registrato i cambiamenti comportamentali nelle scimmie sveglie e li hanno confrontati con quelli dei topi con ipotermia indotta. Di solito, i topi diminuiscono l’attività e il loro battito cardiaco si abbassa nell’tentativo di conservare il calore.
Gli scimpanzé, al contrario, hanno mostrato un aumento del battito cardiaco e del livello di attività e, inoltre, hanno iniziato a tremare. Ciò suggerisce che la termoregolazione nei primati è più complessa rispetto ai topi; l’ibernazione nell’uomo (se può essere fatta affatto) dovrà tenere conto di questo. “Questo lavoro fornisce la prima dimostrazione di successo dell’ipotermia in un primato basata sulla manipolazione neuronale mirata”, dice Wang. “Con la crescente passione per il volo spaziale umano, questo modello di scimmia ipotermica è una tappa importante lungo la lunga strada verso l’ibernazione artificiale”.