“Desligar” o cérebro pode ser a solução para viagens espaciais de longa distância

Uma pesquisa publicada no periódico científicoThe Innovation utilizou macacos para encontrar uma solução para problemas logísticos enfrentados por viagens espaciais de longa distância.

Conforme destaca o site Science Alert, a tecnologia humana ainda é tão limitada, e o espaço é tão grande, que o tempo que uma espaçonave levaria para viajar para outra estrela apresenta uma barreira significativa para a exploração de outros sistemas solares.

Lançada em 1977, a sonda Voyager 1, por exemplo, levaria 73 mil anos para chegar a Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol, em sua velocidade atual. Ainda que naves espaciais mais modernas possam viajar mais rápido, a jornada ainda levaria milhares de anos com a tecnologia atualmente disponível.

Hibernação artificial é testada em macacos

Uma solução potencial seriam as naves geracionais, que veriam várias gerações de viajantes espaciais viverem e morrerem antes de chegar ao destino final. Outra opção seria a hibernação artificial, se pudesse ser implementada com sucesso.

E é isso que os cientistas do Instituto de Tecnologia Avançada de Shenzhen (SIAT), da Academia Chinesa de Ciências, começaram a investigar; não em humanos, mas em macacos, desencadeando quimicamente um estado de hipotermia.

“Aqui, mostramos que a ativação de uma subpopulação de neurônios da área pré-óptica (POA) por uma estratégia quimiogenética induz de forma confiável a hipotermia em macacos anestesiados e em movimento livre”, dizem os pesquisadores em seu artigo. “No total, nossas descobertas demonstram a regulação central da temperatura corporal em primatas e abrem caminho para futuras aplicações na prática clínica”.

A hibernação e seu estado ligeiramente menos comatoso, o torpor, são estados fisiológicos que permitem que os animais resistam a condições adversas, como frio extremo e baixo oxigênio.

A temperatura do corpo é reduzida, e o metabolismo desacelera quase totalmente, mantendo o corpo em um “modo de manutenção” básico – o mínimo para se manter vivo, evitando a atrofia.

Isso pode ser visto em vários animais, incluindo mamíferos de sangue quente, mas muito poucos primatas. Os neurocientistas Wang Hong e Dai Ji, do SIAT, queriam testar se poderiam induzir artificialmente um estado de hipometabolismo, ou mesmo hibernação, em primatas manipulando quimicamente neurônios no hipotálamo responsáveis pelo sono e processos de termorregulação – os neurônios pré-ópticos.

A pesquisa foi realizada em três macacos do Velho Mundo machos jovens (Macaca fascicularis). Em estados anestesiados e não anestesiados, os pesquisadores aplicaram drogas projetadas para ativar receptores modificados específicos no cérebro, conhecidos como Receptores de Designer Ativados Exclusivamente por Drogas Projetadas (DREADDs).

Em seguida, os cientistas estudaram os resultados usando ressonância magnética funcional, mudanças comportamentais e mudanças fisiológicas e bioquímicas. “Para investigar a rede de todo o cérebro como consequência da ativação da área pré-óptica (POA), realizamos exames de fMRI e identificamos várias regiões envolvidas na termorregulação e interocepção”, explicou Dai. “Este é o primeiro estudo de fMRI a investigar as conexões funcionais em todo o cérebro reveladas pela ativação quimiogenética”.

Seria possível fazer isso no cérebro humano?

Segundo descobriram os pesquisadores, uma droga sintética chamada N-óxido de clozapina (CNO) induziu hipotermia de forma confiável nos estados anestesiado e acordado nos macacos.

No entanto, em macacos anestesiados, a hipotermia induzida por CNO resultou em uma queda na temperatura corporal central, impedindo o aquecimento externo. Os pesquisadores dizem que isso demonstra o papel crítico que os neurônios POA desempenham na termorregulação de primatas.

Foram observadas mudanças comportamentais nos macacos acordados e comparadas às de camundongos com hipotermia induzida. 

Normalmente, os ratos diminuem a atividade e sua frequência cardíaca reduz na tentativa de conservar o calor.

Os macacos, por outro lado, apresentaram aumento da frequência cardíaca e do nível de atividade e, além disso, começaram a tremer. Isso sugere que a termorregulação em primatas é mais complexa do que em camundongos – a hibernação em humanos (se é que pode ser feita) precisará levar isso em conta.

“Este trabalho fornece a primeira demonstração bem-sucedida de hipotermia em um primata com base na manipulação neuronal direcionada”, diz Wang. “Com a crescente paixão por voos espaciais tripulados, este modelo de macaco hipotérmico é um marco no longo caminho em direção à hibernação artificial”.