美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn),冬眠的嚙齒類動(dòng)物進(jìn)化出“不怕冷”神經(jīng)元,當(dāng)溫度低于20攝氏度時(shí),其探測(cè)溫度的能力減弱了。這種適應(yīng)可能會(huì)使它們的體溫在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)下降,但不會(huì)感受到這些條件的壓力,從而引發(fā)季節(jié)性睡眠。相關(guān)論文發(fā)表在12月19日的《細(xì)胞通訊》雜志上。
“如果這些動(dòng)物能感到寒冷,它們就不能冬眠,因?yàn)楦杏X系統(tǒng)會(huì)告訴身體其他部分需要先變暖?!币敶髮W(xué)生理學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家Elena Gracheva說?!斑@樣,它們可能就無法繼續(xù)生存下去?!?
Gracheva實(shí)驗(yàn)室與該校Sviatoslav Bagriantsev小組合作,發(fā)現(xiàn)地松鼠和敘利亞倉(cāng)鼠獨(dú)立地進(jìn)化出了相似的冷抑制適應(yīng)能力。雖然所有嚙齒動(dòng)物的軀體神經(jīng)元上都有冷感接受器,但在這兩個(gè)冬眠的動(dòng)物體內(nèi),激活這些接受器更復(fù)雜。
為了比較冬眠動(dòng)物和不冬眠動(dòng)物的生物學(xué)特性,研究人員對(duì)地松鼠、倉(cāng)鼠和小鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們將這些嚙齒動(dòng)物放在兩個(gè)能控制溫度的盤子上:一個(gè)盤子約為30攝氏度,另一個(gè)溫度較低的盤子(溫度從20攝氏度變化到0攝氏度)。它們可以在兩個(gè)盤子之間移動(dòng)。研究人員觀察到,小鼠總是更喜歡溫暖的盤子,而地松鼠和倉(cāng)鼠并沒有表現(xiàn)出對(duì)暖盤子的明顯偏好,除非冷盤子接近5攝氏度。
Gracheva和Bagriantsev將這種行為與這些嚙齒類動(dòng)物神經(jīng)元中的離子通道TRPM8聯(lián)系了起來。TRPM8的激活能導(dǎo)致感覺寒冷。在地松鼠和倉(cāng)鼠中,TRPM8對(duì)寒冷的敏感性低于小鼠。在小鼠身上,當(dāng)溫度從30攝氏度下降到10攝氏度時(shí),TRPM8的活動(dòng)就會(huì)增加,但對(duì)于地松鼠和倉(cāng)鼠,TRPM8即使在20攝氏度以下也沒有變化。
此外, Gracheva實(shí)驗(yàn)室正在研究這些動(dòng)物在更低溫度下的行為。下一步,該團(tuán)隊(duì)將研究冷敏感的分子基礎(chǔ)?!斑@個(gè)過程非常復(fù)雜,而TRPM8只是相關(guān)機(jī)制的一部分?!盙racheva說。