https://frosthead.com

Могу ли људи икада искористити снагу хибернације?

Током зиме време се успорава. Можда ћете се сатима завијати за Нетфлик, спавати пола дана или боравити у затвореном простору током нездравих периода. Док то радите, можете се запитати: зашто једноставно не изађете ван, прескочите непријатности и проведете читаву зиму без свијести у топлој, угодној бурзи?

Истраживачи који се надају да ће људе припремити за дуже свемирске путовања имају исту мисао. Желе знати: Зашто људи не презимују - и могу ли то у будућности?

Да бисмо одговорили на то питање, прво морамо да разумемо шта је то хибернација. Ево шта знамо: Хибернација је када животиња пређе у стање продужене неактивности. Често се скривајући од елемената и предатора, метаболизам животиње ће се успорити на мање од четвртине нормалне брзине. Ово хлади тело створења и успорава његов откуцај срца на само неколико пута у минути, и то до највише месеци.

"Стварно искључују пилотно светло", каже Келли Древ, неурофармакологиња са Универзитета Аљаска Фаирбанкс која проучава мозак хибернативних арктичких земљаних веверица. Хибернација је често подстакнута отежаним условима, краћим данима или хладнијим температурама, због којих животиња почиње да се масти и на друге начине припрема за хибернацију. Тада ће створење остати у овом периоду неактивности док не добије прави сигнал - светлост или температуру - да се помеша из своје снаге.

Ипак, многе заблуде окружују ову моћну прилагодбу. За једну, иако хибернација личи на дубок сан, не сматра се да је уопште повезана са спавањем. У ствари, животиње могу заиста оставити дуг сан, након што се из њега пробуде, каже Древ. „Хибернација је заиста очување енергије“, каже она. „То је прилагођавање ограничењу ресурса.“ Отприлике попут миграција за птице, хибернација се развила тако да је омогућила животињама да их прођу кроз периоде екстремних тешкоћа.

"Неке животиње одлазе, неке се хибернирају, а неке животиње само живе са тим", каже Древ. (Ово објашњава зашто животиње у зоолошким вртовима не презимују у стању хибернације: Створење с обилном храном, водом и склоништима неће морати да се подвргава процесу.)

Другим речима, хибернацију обично повезујемо са зимом, а то је када ће животиње попут медведа, веверица и морских паса одлазити на неколико месеци. Али хибернација није искључиво понашање хладног времена, каже Древ. Гмизавци, водоземци и инсекти, па чак и неколико сисара, попут мадагасканског патуљастог лемура дугог репа, практикују хибернацију по топлом времену - познату и као аестивација - како би избегли периоде суше или екстремних температура хлађењем под земљом.

Ипак, док истраживачи разумију како се хибернација може развити, изненађујуће је мало сазнања о стварном процесу који се дешава у тијелу. До сада, научници нису пронашли никакве јединствене гене, на пример, у стању хибернације. Штавише, нико не зна шта тачно регулише те постојеће гене како би се омогућило хибернација код неких животиња, а не код других - на пример код људи.

"Ни ми не знамо која је генска експресија неопходна за хибернацију", каже Древ.

Јим Престон буди колегу путника из хибернације у филму Јим Престон буди свог сувозача из хибернације у филму "Путници". У филму људи хибернирају да би преживели 120-годишње путовање на другу планету. (Цолумбиа Пицтурес)

Ова мистерија је управо постала хитнија када људи покушавају прву мисију на Марс. Идеја о „дубоком сну“ - увид у научно-фантастичне филмове из дубоког свемира попут Алиен- а и сада Путника - сада је права могућност за научнике који желе да осигурају да људски астронаути могу преживети током месеци или чак вишегодишњих путовања другим планете. Један од тих научника је Древ, који се консултује са компанијом која се зове Спацеворкс Ентерприсес у вези са пројектом који финансира НАСА за стављање људи у хибернацију због свемирског лета.

Према Древ-у, нису познати случајеви природне хибернације људи. Али је чула анегдоте о искуствима сличним хибернацији у својим истраживањима, укључујући праксу "лотске", у којој би руски сељаци пре једног века наводно претрпели оштру зиму пробудивши се само једном дневно током 6 месеци да би потрошили малу количину хлеб и але. Кардиолог са Универзитета Харвард Херберт Бенсон хроничио је и будистичке монахе који су успели да смање метаболизам за 64 процента одређеним техникама медитације.

Тренутно, међутим, Спацеворкс проучава технике које се већ користе у медицини, односно терапијску хипотермију. Примењена медицински први пут пре више од 70 година, ова техника укључује хлађење тела човека до тачке смрзавања воде (32 степена Ф) како би се успориле њихове ћелијске и мождане функције. Ова техника може заштитити пацијентово ткиво од оштећења услед недостатка кисеоника или крви, обично након срчаног удара или операције попут трансплантације срца. (Напомена: ово се не сме мешати са трендом криотерапије, који има мало научне подршке и повезан је са неколико смртних случајева.)

Док се терапијска хипотермија обично користи током дана или два, председник Спацеворкс-а Јохн Брадфорд примећује да је жена у Кини била охлађена две недеље како би јој мозак зацелио од трауматичних повреда. Опоравила се у потпуности и вратила се у свакодневни живот. Али није забележена ниједна друга употреба терапијске хипотермије у тој дужини или дуже, тако да остаје нејасно колико дуго се техника може безбедно користити.

Брадфорд предвиђа да људе стави у хибернацију која траје више недеља, користећи технике хлађења тела и мозга сличне терапијској хипотермији како би се очувао простор и ресурси за велика путовања на Марс. "Ближе је стварности него што звучи, али још увек постоји пуно питања и пуно развоја који се треба догодити", рекао је Брадфорд за Популар Сциенце о пројекту у децембру.

Ипак, има још неколико препрека које треба савладати, указује Древ. Хибернација није само ствар укључивања дугмета вашег метаболизма; оно укључује мноштво других сродних адаптација. Најважније међу њима је управљање отпадом. Животиње које презимују у стању су у суштини да зауставе мокрење и дефекацију током хибернације, каже Древ, понекад кроз процес реапсорпције ради очувања хранљивих материја. Нажалост, људи то не могу, иако је Древ чуо за предлоге као што су коришћење ректалних катетера.

Чак и ако откријемо проблем пооа, постоје и други изазови. Телесне температуре испод 37 степени Фаренхејта имају тенденцију да поремете пробавни тракт човека и могу да изазову бол. Хладне температуре такође могу сузбити имуни систем, чинећи људе рањивијим на инфекције. Може се испоставити да људи једноставно нису били намењени за хибернацију.

С мање научне стране, дотични човјек би морао пристати на хибернацију - што можда није привлачна опција. Постављање себе у рањиво стање хибернације и нестајање недељама или месецима у вашем животу нешто је што многи можда оклевају да изаберу. Брадфорд је за магазин Инверсе препричао да се астронаут Бузз Алдрин пријавио на конференцији на идеју хибернације, јер није желео да пропусти путовање тамо.

Међутим, Брадфорд мисли да ће се практичне бриге на крају побједити. „Ако то значи разлику између могућности одласка на Марс, а не“, каже Брадфорд, „мислим да ће сви то урадити.“

Ако научници могу омогућити људима да презимују током свемирског лета, то ће сигурно бити велико постигнуће. Али можда је најневероватнија ствар хибернације то што су људи научили да опстају без ње - у срединама као што су Арктик и Тундра - миленијумима. Од прилагођавања прехране за изградњу игала до ношења животињских кожа, арктичке заједнице су више него надокнадиле нашу неспособност да уђемо у зимски дугу торпор. Па док се можемо дивити медвједима и врачарима, доделите нам и мало заслуга.

Ваш је ред да питате Смитхсониана.

Могу ли људи икада искористити снагу хибернације?