لا تمتلك الفئران ولا الجرذان نطاقًا حراريًا محايدًا واسعًا: دلالات للدراسات الفسيولوجية

لماذا تهم درجة حرارة الغرفة للحيوانات المخبرية

نادرًا ما نفكر في مقدار الطاقة التي ننفقها للبقاء دافئين، لأن البشر يعيشون عادةً بالقرب من نطاق الراحة الحراري الخاص بنا. أما الفئران والجرذان المرباة في المختبرات، فترموستات الغرفة يمكن أن يغير بشكل كبير كيف تعمل أجسامها. تطرح هذه الدراسة سؤالًا بسيطًا مخادعًا وله تداعيات كبيرة على البحث الطبي الحيوي: عند أي درجات حرارة تشعر الفئران والجرذان بـ«الراحة»، وكيف يؤثر ذلك على تفسيرنا للتجارب المصممة لمحاكاة الأمراض البشرية؟

أجسام صغيرة، خسائر حرارية كبيرة

الفئران والجرذان أصغر بكثير من البشر، وتمتلك مساحة سطحية أكبر بكثير بالنسبة إلى وزنها. هذا يجعلها تفقد الحرارة بسرعة إلى البيئة المحيطة. عند درجات الحرارة الباردة نسبيًا الشائعة في مرافق الحيوانات (حوالي 22 °م، درجة حرارة الغرفة النموذجية)، ينفق الفأر الأوحد المربى نحو ثلث طاقته اليومية فقط للحفاظ على الدفء. والجرذان، لكونها أكبر، تفقد الحرارة ببطء أكثر، لكنها لا تزال أكثر حساسية لدرجة حرارة الغرفة مقارنة بالبشر. تثير هذه الاختلافات قلقًا: إذا كانت الفئران والجرذان تكافح البرد باستمرار بينما لا يفعل البشر ذلك، فهل يمكن أن يشوِّه ذلك دراسات الاستقلاب والسمنة والأدوية الجديدة؟

ليس نطاق راحة واسعًا بل نقطة واحدة مميزة

لمعالجة هذا، قاس الباحثون بعناية مقدار الطاقة التي استخدمتها الفئران والجرذان، وكم أكلت، ومدى نشاطها، وما كانت عليه درجة حرارة جوفها أثناء رفع درجة حرارة الغرفة تدريجيًا من 22 °م إلى 35 °م. بدلًا من العثور على «نطاق راحة» عريض ومسطح حيث يكون استخدام الطاقة في أدنى مستوياته، اكتشفوا شيء أكثر حدة: لدى كلا النوعين نقطة حياد حراري، وهي درجة حرارة ضيقة عندها يكون إنفاق الطاقة للحفاظ على الدفء في أدنى مستوياته. تحت هذه النقطة، يرتفع استخدام الطاقة لأن الحيوانات يجب أن تولّد حرارة إضافية؛ وفوقها ترتفع درجة حرارة جوفها، مما يشير إلى إجهاد حراري بدلاً من الراحة. لدى الفئران يقع هذا الموضع الحساس حوالي 30–32 °م؛ وللجرذان، بالقرب من 30 °م.

يظهر الإجهاد الحراري بفقدان الشهية والوزن

قد يبدو في الوهلة الأولى أن الإيواء الأدفأ ألطف وأكثر شبيهاً بالظروف البشرية لأنه يقلل الحاجة للدفاع ضد البرد. لكن فوق نحو 30 °م بدأت الفئران والجرذان تُظهر علامات واضحة على الإجهاد الحراري: ارتفعت درجة حرارة أجسامها، أكلت أقل، تغيّرت أنماط تنفّسها بحيث تحرق المزيد من الدهون، وفقدت الوزن. في الجرذان—وخاصة تلك التي أصبحت سمينة بفعل حمية غنية بالدهون—كان دفع درجات الحرارة إلى 31–32 °م سيئ التحمل؛ بعض الحيوانات لم تتمكن من البقاء بأمان في تلك الظروف. عندما أعطي جرذان سمينة عند 30 °م دواءً يحفز إنتاج الحرارة في الدهون البنية، ارتفعت درجة حرارتها الداخلية إلى درجة استلزم معها إيقاف التجربة، مما يبرز مدى قربها من حدودها الحرارية.

الدهون في الجسم ليست معطفًا دافئًا

من البديهي أن نفترض أن الحيوانات الأكثر سمنة معزولة أفضل ضد البرد، كما أن البشر ذوي الدهون الزائدة يتحملون الماء البارد أحيانًا بصورة أفضل. من خلال تحليل كيف تغير استهلاك الطاقة في الراحة مع درجة الحرارة، تمكن المؤلفون من تقدير فقدان الحرارة على مستوى الجسم ككل، وهو مقياس للعزل. وبشكل مفاجئ وجدوا فروقًا بسيطة بين الحيوانات النحيلة والسمينة: الدهون الزائدة لم تقلل من فقدان الحرارة بشكل ذي معنى في الفئران أو الجرذان. يبدو أن فرائها، وحجم الجسم، ومدى سهولة تغيير تدفق الدم إلى الجلد تهم أكثر من سمك طبقة الدهون، على الأقل ضمن النطاقات التي دُرست.

اختيار درجة الحرارة المناسبة من أجل علم أفضل

بالنسبة للباحثين، الخلاصة الرئيسية هي أن لا الفئران ولا الجرذان تتمتعان بنطاق راحة حرارية عريض يشبه البشر. بل لديهما نقطة حياد حراري ضيقة، وإيواؤهما عند درجات أبرد أو أدفأ بكثير يعيد تشكيل استقلابهما وشهيته ودرجة حرارة أجسامهما. يجادل المؤلفون بأن إبقاء كلا النوعين حول 28–29 °م يمثل توازنًا عمليًا: فهو يقلل بشكل كبير من الطاقة الإضافية التي يجب أن ينفقوها للبقاء دافئين، وفي الوقت نفسه يتجنب الإجهاد الحراري الذي يظهر عندما تصل الحرارة إلى 30 °م وما فوق. للقراء، يعني هذا أن أمرًا تافهًا مثل منظم حرارة المختبر يمكن أن يؤثر بقوة على مدى محاكاة دراسات القوارض للبيولوجيا البشرية—وأن ضبطه بعناية قد يحسّن موثوقية وصِلة التجارب التي تقود في النهاية إلى علاجات لصحة الإنسان.

الاستشهاد: Jacobsen, J.M., Pedersen, K., Vydrová, M. et al. Neither rats nor mice have a broad thermoneutral zone: implications for physiological studies. Commun Biol 9, 256 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09534-w

الكلمات المفتاحية: الحياد الحراري, إنفاق الطاقة, نماذج القوارض, درجة الحرارة المحيطة, الإجهاد الحراري