В зависимости от условий окружающей среды и доступности еды, многие животные могут замедлить свой метаболизм, чтобы сохранить энергию. Для некоторых животных этот hypometabolism принимает форму сезонного бездействия, которое может прошлые недели к месяцам.
Возможно, менее известный, другие животные могут войти в государство, названное ежедневной вялостью, в которой метаболизм существенно уменьшен с нескольких минут до нескольких часов.«В то время как бездействие связано с зимним сезоном и низкими температурами», отмечает первый автор Генширо Сунэгоа, «мы были удивлены обнаружить, что случаи ежедневной вялости могли быть вызваны при температурах настолько же высоко как 24°C (75°F), если мыши не получили еды в течение 24 часов».
Многие исследователи полагают, что механизмы, лежащие в основе бездействия и ежедневного наложения вялости в некоторой степени, но ежедневная вялость в особенности хорошо все еще не понята, потому что доступное время для того, чтобы провести измерения обычно очень маленькое.Сунэгоа и руководитель группы Мэсайо Тэкэхэши разработали систему, которая может автоматически сделать запись метаболической деятельности и температуры тела мышей и определить периоды ежедневной вялости. Этот метод использует ценности, предоставленные собственными измерениями мыши за единственный день, чтобы смоделировать ожидаемые уровни потребления кислорода и температуры тела, когда мышь полностью активна. Ученые могли тогда обнаружить случаи ежедневной вялости в течение последующих дней как времена, когда фактические измерения упали ниже этих математических ожиданий.
Эта новая индивидуализированная система выиграла у других методов и преодолевает трудности, которые являются результатом изменения между людьми и разновидностями.Ученые соглашаются, что три фактора влияют на регулирование температуры тела во время бездействия. Первой является непринужденность, с которой тело теряет тепло, второй является справочная температура, и третьей является чувствительность температурного регулирования.
Подобный то, как термостат управляет кондиционером в Вашем доме, когда температура тела становится слишком низкой, негативные отклики, говорит телу повышать температуру. Однако, если чувствительность системы будет уменьшена, подобное понижение температуры не вызовет ответ, и температуры продолжат понижаться.И ссылка температурная и терморегулирующая чувствительность, как показывали, понизилась существенно в бездействии. Напротив, Сунэгоа использовал другую математическую модель, чтобы показать, что основным фактором, затрагивающим ежедневную вялость, является уменьшенная чувствительность тепловой системы производства.
В то время как справочная температура была только приблизительно на 10% ниже во время вялости, чувствительность системы зашла приблизительно 92%. Авторы размышляют, что различие между ежедневной вялостью и бездействием происходит, вероятно, из-за скорости, в которую животные должны войти и выйти из различных государств. Поскольку мыши входят и выходят из ежедневной вялости в течение часов, справочная температура не может понизиться так, как это делает в бездействии.Согласно Sunagawa, «эти результаты помогут продвинуть исследование в hypometabolism, потому что это показывает, что вялые животные делят подобные механизмы с находящимися в зимней спячке в тепловом производственном регулировании.
Это оправдает занимающихся расследованиями мышей как образцовое животное для активного hypometabolism».Когда животные входят в вялость, они значительно уменьшают потребление кислорода.
Понимание, как этот процесс работы мог иметь последствия для медицины человека. Как Сунэгоа объясняет, «в долгосрочной перспективе, это маленькое исследование будет большим первым шагом для hypometabolism медицины следующего поколения.
Упрощение общего наркоза и предотвращение чрезмерного повреждения после удара являются легко воображаемыми применениями искусственного hypometabolism. Кроме того, когда регенеративная медицина становится действительностью, она поможет в снабжении тканей безопасно и эффективно перед трансплантацией».