在某些物种中，当生活变得艰难时，身体会踩刹车，使体温下降，新陈代谢减慢到蜗牛的速度，处于一种被称为麻木的状态。人类不会进入昏睡状态，但这种情况可能会在一些看似无关的情况下带来好处，比如重症监护病房(ICU)和长途太空旅行。
圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)和华盛顿大学(University of Washington)的研究人员利用针对大脑深层区域的治疗性超声波，在不侵入小鼠颅骨的情况下，诱导小鼠进入一种类似昏睡的状态。老鼠可以自然地进入这种暂停状态，所以科学家们也在大鼠身上测试了这项技术，这种动物不具备冬眠的能力。这项研究结果发表在5月25日的《自然代谢》杂志上，它可能会为研究如何用超声波瞄准不同的大脑区域来调节其他身体活动提供信息。
意大利博洛尼亚大学(University of Bologna)生物医学和神经运动科学系副教授马泰奥·切里(Matteo Cerri)没有参与这项研究，他说，这种方法是非侵入性的，“对许多应用来说都是极好的”。他说，它似乎足够灵活，可以作为“概念上的恒温器”，允许根据需要调整超声波刺激来改变温度。
临床医生Michael Ambler是英国布里斯托尔大学生理学、药理学和神经科学学院的一名研究人员和讲师，他没有参与这项工作，他说，使用一种非侵入性技术是将麻木感应推向人类使用的重要一步。
一些早期的努力依赖于将一种蛋白质的基因注射到目标区域，以帮助激活受到光或药物刺激的细胞。Ambler说，这种侵入性方法不太可能获得批准用于人类，这使得这项新研究成为“一项非常有趣的工作”。
为了非侵入性地触发类似昏睡的状态，研究人员在他们的啮齿动物实验对象身上放置了一个微小的头盔状探针，用超声波刺激大脑深部结构。研究小组选择的超声波频率与产前筛查等医疗用途的超声波频率不同。目标区域是下丘脑的视前区，其中包含的神经元先前的研究表明在麻木中起作用。
刺激这些神经元会促使它们向棕色脂肪组织发送信号，棕色脂肪组织是一种位于背部上部的高代谢脂肪，它的任务是在天气太冷时提高体温。来自视前区的超声波触发的信息抑制了老鼠棕色脂肪的活动，阻止了它升高热量。为了证实寒冷，研究人员使用红外摄像机跟踪动物棕色脂肪区域的皮肤冷却和尾巴的热量损失。他们还通过测量它们耗氧量的下降证实了啮齿动物的新陈代谢减慢。除了脂肪变冷和新陈代谢缓慢外，老鼠还表现出了其他类似昏睡状态的迹象，比如运动减少和心率下降。
老鼠在受到惊吓或压力时，会进入自然的麻木状态。为了确保是超声波而不是压力或恐惧引发了体温下降，研究人员转向了缺乏这种自然反应的老鼠。超声波信号还导致大鼠的体温下降，这表明对视前区的超声波是导致昏睡状态的原因。
圣路易斯华盛顿大学(Washington University)生物医学工程和放射肿瘤学副教授、该研究的资深作者陈红(Hong Chen)说，在老鼠身上的效果是轻微的。她说，“对老鼠的研究只是概念上的证明”，即刺激在无孔动物身上也能起作用，并补充说，这项研究还有“很长的路要走”。
研究人员将刺激过程自动化，以使动物处于麻木状态。温度的上升触发了超声波刺激，再次冷却，就像恒温器一样。实验过程中，将小鼠置于该状态24小时，关闭超声刺激后，小鼠体温和代谢迅速恢复正常，无明显不良后果。
更深入地观察细胞对刺激的反应表明，超声波影响了钙等离子进入视前神经元的流动，触发信号到达棕色脂肪，阻止它升温。当研究人员移除了负责控制这种流动的蛋白质时，超声波对降低体温的作用就小了。
陈说，这些结果表明这种蛋白质“就像一个纳米开关”。她认为这一发现是这项研究中最重要的，因为大脑其他区域的类似蛋白质也可能对超声波刺激敏感。她说:“如果我们能在大脑的其他部位识别出对超声波敏感的蛋白质，我们可能会调节其他行为。”她补充说，这些行为可能还有待观察。
用超声波轰击大脑来改变行为的潜力可能具有伦理意义。“在科技领域，我们必须考虑是否存在黑暗面，”陈说。“我认为这种可能性很低，因为要让这项技术发挥作用，我们需要精心设计的设备，能够精确地针对特定的大脑区域，这是极具挑战性的。”
这项技术必须克服最初的怀疑。“就目前而言，我认为你不能真的用这种技术让一个人进入某种程度的低体温状态，”Cerri说，并指出还有其他更简单的方法让一个人失去知觉。
Chen说，如果非侵入性的麻木诱导在人类中成为可能，一个潜在的用途将是为中风或心脏病患者争取到送往医院的时间。这两种紧急情况都会导致受影响的组织缺氧，由于麻木涉及较低的氧气需求，可以延迟或预防损害。
在ICU，麻木诱导可以排除许多药物和监测涉及到病人护理的需要。安博勒研究将麻木作为一种支持ICU中器官衰竭患者的方法，他说:“这项研究是朝着这个目标迈出的第一步。”
人类的麻木感应也具有未来的潜力，可以支持假死在广阔的孤独空间中旅行。
在这种可能性在某个令人向往的未来起飞之前，必须首先研究一种熟悉的地球物种。Cerri说，下一步应该在更大的非人类动物身上进行测试，可能是猪。他说:“它们最像人类——没有毛发，体温与人类相似。”
Chen同意猪可能是在麻木诱导中获得回报的阶梯上的下一个梯级。“我们想一步一步地推进这项技术，从小鼠到大鼠，再到猪到猴子，然后，希望最终能应用到人类身上”——然后，也许，超越地球的界限。