好萊塢許多類似《星際效應》(Interstellar)的科幻電影中，人類為了抵達幾億光年外的遙遠星系，乘坐附有「冬眠艙」的太空船，透過讓進入類似動物冬眠的機制，讓各項生理機能在進行星際旅行時維持「凍齡」的狀態。而科學家發現了冬眠機制，並用人為方式讓不會冬眠的小鼠進行了冬眠，或許未來有一天人類也可以實現星際旅行！
生物的冬眠行為
在寒冷的季節，因環境溫度的降低及食物的缺乏，使得變溫動物、某些哺乳類動物和少部分的鳥類會發生呼吸、體溫、新陳代謝和心跳等生理機能都呈現減慢的冬眠狀態，類似於人類昏睡時的生理狀態，是一種保護生物在不良環境下的生存機制。而研究冬眠的學者，發現冬眠動物的PL和PDK-4基因，會改變動物體內消耗能量的途徑，透過調控特定酵素讓體內的葡萄糖從消耗轉變為儲存的狀態，以利進入冬眠。
啟動冬眠機制的按鈕–谷氨酸
科學家假定皮膚中的溫度受器，具有活化或抑制調控大腦內的視前區域的神經傳導途徑；就是類似其他大腦神經的調控機制，由谷氨酸轉換而來的神經傳導物質GABA，作為煞車的功能，而抑制大腦神經的活動，使生物體的溫度下降、心跳和呼吸都減慢。但研究後發現，引起體溫過低的神經元並未釋放GABA，而是釋放出谷氨酸作為其主要神經傳導物質。
改造QRFP基因序列 小鼠也可以冬眠？！
先前的研究指出，一種名為QRFP的胜肽會參與食物攝入，生熱，脂肪形成和脂肪分解的調節。而表達QRFP的神經元，對小鼠大腦調控溫度有很大影響性。所以，科學家改造了QRFP神經元的基因，讓小鼠只要注射CNO（clozapine-N-oxide﹚這個化學物質，就可以活化QRFP神經元。結果發現小鼠的體溫下降至23～24°C，而且心跳、呼吸及新陳代謝都降低，產生了類似短時間的休眠或長時間冬眠的狀態。
而後科學家進一步將QRFP神經元基因改造，變成只要受到光刺激就可以讓體溫下降，同時大腦內的其他神經元，也會繼續調節體溫，維持一定的狀態，與動物冬眠時體溫下降，但仍保持調節體溫的機轉完全一致。此外，研究也證明了QRFP神經元的主要神經遞質是前面所提到的谷氨酸。
人類「凍齡」有可能實踐？
研究團隊表示，如果在人類的大腦中也發現類似小鼠的ＱRFP神經元，當前較有可能應用的條件是，對心臟病或中風發作的患者施行「低溫療法」，降低人體的新陳代謝可以幫助患者抑制組織損傷的問題。
此外，這項研究也顛覆了我們過往對於大腦調控溫度的認知，使得醫界要重新再思考退燒藥開發的問題。而未來或許可以在臨床上代替麻醉、減緩人體各部器官的老化、達到「凍齡」或延長壽命，未來真的有可能在太空旅行中派上用場！
參考文獻:
Flipping the switch on the body’s thermoregulatory system ,Nature 583, 34-35 (2020)
