Wissenschaftler der University of Washington berichteten, dass es mithilfe von Ultraschallimpulsen, die auf das Gehirn einwirken, möglich ist, Mäuse in einen Winterschlaf zu versetzen. Die Ergebnisse der Studie werden in der Fachzeitschrift Nature Metabolism veröffentlicht.

Die Arbeit basiert auf der Entdeckung spezifischer Neuronenpopulationen in einem Bereich des Gehirns, der als hypothalamischer präoptischer Bereich (POA) bezeichnet wird. Diese Zellen schalten in den „Taubheitszustand“, einen energiesparenden Zustand, der als Abwehr gegen widrige Bedingungen wie Hunger oder Kälte dient.

In früheren Studien haben Wissenschaftler genetische Veränderungen an POA-Neuronen vorgenommen, sodass diese feuern können, wenn sie Licht oder bestimmten Chemikalien ausgesetzt werden. Dadurch könnten Experimentatoren Versuchsmäuse auch unter günstigen Bedingungen in einen Stupor versetzen. Die neue Studie basiert auf der Tatsache, dass POA-Neuronen im Gehirn über TRPM2-Ionenkanalproteine verfügen, von denen bekannt ist, dass sie ihre Struktur als Reaktion auf Ultraschallwellen ändern.

Auf den Köpfen der Nagetiere wurden Miniaturlautsprecher angebracht, um 3,2-Megahertz-Wellen in den präoptischen Bereich des Hypothalamus zu fokussieren. Während des Experiments sank die Körpertemperatur der Tiere um etwa drei Grad Celsius. Die Hitze wurde auf die Schwanzflosse umgeleitet, was ein klassisches Zeichen von Erstarrung ist. Auch Herzfrequenz und Stoffwechsel verlangsamten sich. Durch die Anwendung von Ultraschallimpulsen bei jedem Anstieg der Körpertemperatur konnten die Wissenschaftler die Mäuse bis zu 24 Stunden lang im Winterschlaf halten. Als die Lautsprecher ausgeschaltet wurden, normalisierten sich die Tiere ohne gesundheitliche Auswirkungen.

Ein Experiment mit 12 Ratten, die als Reaktion auf Kälte oder Nahrungsmangel nicht in Erstarrung verfallen, zeigte einen ähnlichen Effekt, obwohl ihre Körpertemperatur nur um 1–2 Grad Celsius sank. Das Ergebnis legt nahe, dass die Methode sogar bei Tieren funktionieren kann, die normalerweise keinen Winterschlaf halten. Einige Wissenschaftler stehen der nachgewiesenen Wirkung jedoch skeptisch gegenüber und glauben, dass diese Methode bei Menschen mit einem größeren Gehirn und einem tieferen POV nicht funktionieren wird.