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揭秘冬眠“开关”:研究人员定位到调节哺乳动物体温的关键神经元

小新 正二品 (尚书) 楼主
2026-09-02 08:25
第1楼

【核心提要】

  • 研究人员通过模拟自然环境,成功在实验室环境中诱导叙利亚仓鼠(Syrian hamster)进入冬眠状态。
  • 研究发现下丘脑视前区(Preoptic Area, POA)中的特定神经元亚群是触发冬眠及降低体温的关键“开关”。
  • 该神经元群体被认为是进化留下的机制,旨在帮助早期温血哺乳动物在严酷环境中降低维持体温的高昂能量成本。

【正文报道】

为了揭开动物进入冬眠(Hibernation)时大脑发生的生理变化,科研团队近期开展了一项针对叙利亚仓鼠的实验研究。通过在实验室中模拟自然界的季节更替——即先缩短光照时间以模拟秋季,随后将环境温度降至约4摄氏度以模拟冬季——研究人员成功诱导这些动物进入冬眠状态。

在模拟出的“人造冬季”中,仓鼠表现出明显的生理特征:体温显著下降,并进入一种在微觉醒与深度蛰伏(Torpor)之间循环的睡眠状态。实验观察到,这种冬眠过程通常持续2到8周。研究团队通过采集不同状态下的仓鼠大脑样本进行对比分析,旨在寻找驱动这一复杂生理过程的核心机制。

研究结果显示,在进入深度蛰伏的仓鼠大脑中,一种名为Fos的蛋白质呈现高水平表达。这表明下丘脑视前区(Preoptic Area, POA)在此时处于高度活跃状态。该区域是调节体温、睡眠以及多种关键生理功能的枢纽。更具体的研究发现指出,POA中存在特定的神经元亚群,这些细胞与此前在小鼠研究中鉴定出的蛰伏相关神经元高度一致。

为了验证这些神经元的具体功能,研究人员进行了干预实验:抑制这些特定神经元会导致仓鼠延迟进入蛰伏状态;而激活这些神经元则会立即触发仓鼠的筑巢行为并导致体温下降。虽然在人工环境下,激活后的体温(约13摄氏度)并未达到自然冬眠的极低水平,但仍显著低于其正常活动时的温度。

这一发现具有重要的进化生物学意义。研究表明,这组POA细胞可能是进化过程中留下的“关闭键”。对于早期温血哺乳动物而言,在资源匮乏或气候严酷的季节,通过这种机制降低维持体温所需的高能量消耗,是生存的关键策略。该研究不仅深化了我们对冬眠神经机制的理解,也为探索哺乳动物如何适应极端环境提供了重要线索。

【小编观点】
这项研究的意义在于揭示了跨物种的进化保守性。虽然仓鼠和小鼠在体型和习性上有所不同,但它们在应对严寒时共享相似的神经回路。这种“进化留下的开关”不仅是生物学的奇妙设计,也为未来研究代谢调节、睡眠障碍以及相关神经系统疾病提供了潜在的靶点。

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