根据一项新研究，一种基于近红外光谱的可穿戴、非侵入式设备可用于研究自由潜水的海洋哺乳动物的血量和氧合特征。根据来自圣安德鲁斯大学的J.ChrisMcKnight及其同事发表在开放存取期刊PLOSBiology的研究，一种基于近红外光谱（NIRS）的可穿戴、非侵入式设备可用于研究自由潜水的海洋哺乳动物的血量和氧合特征。该结果为研究自由潜水的海豹如何分配血液和管理大脑和鲸脂的氧气输送带来新见解，为与潜水相关的基本生理机能带来了新的信息。在浸没到水中之后，哺乳动物会有一系列的心血管变化，比如心率下降、血管外围收缩。但是由于缺乏可用于自由潜水的海洋动物的非侵入式技术，迄今为止对海洋动物潜水时血液分布和氧合作用的研究仍受到限制。作者假设NIRS技术能在特定组织中对氧合和脱氧血红蛋白进行高分辨率相对测量，转而测量血量的变化，从而解决这一认识空缺。在新研究中，McKnight和同事把NIRS技术用于自由潜水的港海豹，用命名为PortaSeal的设备，专门研究大脑和鲸脂中的血量和氧合模式。作者们使用PortaSeal获得四只海豹详细且连续的NIRS数据，它们在仿自然栖息地中自由地游泳。该装置牢固地附着在动物的皮毛上，在它们的头上以测量脑部血液，或者在肩膀上测量外周循环。接着，研究者可以轻松取下设备，下载数据。有趣的是，结果显示，在入水前大约15秒，海豹会常规收缩它们的周围血管，伴随着脑部血量的增加。这些预估的调整说明了对海豹而言，血液再分配受到某种程度的认知控制，不仅仅是对浸入水中的条件反射。尽管无法获得氧气，但在每次潜水期间，海豹仍可以在一致的时间内常规增加脑氧合作用。作者指出，使用NIRS技术在不同组织中跟踪血量和氧合作用变化的能力，可以帮助我们更准确地理解潜水动物在日益受到干扰和利用的环境中的生理可塑性。“海豹在生理学方面已经很吸引人了，发现它们可以主动地控制它们的循环系统更让人激动，”McKnight博士说，“我们对控制身体基础生理反应的能力产生了新的认知。利用非侵入式可穿戴设备在生理医学领域获得的这种见解，为未来的研究提供了激动人心的新方向。我们可以开始研究海豹的大脑等器官。海豹在开放海域有着非凡表现，它们可以在海底米持续活动两小时，心率低至2bmp，却不会引起脑部创伤。”来源：美国科学公共图书馆翻译：王嘉钰审校：胡佳仪原文链接：


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