https://frosthead.com

Μπορεί ο άνθρωπος να εκμεταλλευτεί ποτέ τη δύναμη της αδρανοποίησης;

Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ο χρόνος επιβραδύνεται. Μπορεί να βρεθείτε να περιστρέφετε με το Netflix για ώρες, να κοιμάστε για μισή μέρα ή να παραμείνετε σε κλειστούς χώρους για ανθυγιεινές περιόδους. Ενώ κάνετε κάτι τέτοιο, μπορείτε να αναρωτηθείτε: γιατί να μην περάσετε απλά έξω, να παραλείψετε τη δυσάρεστη κατάσταση και να περάσετε ολόκληρο το χειμώνα ασυνείδητο σε ένα ζεστό, άνετο βουνό;

Οι ερευνητές που ελπίζουν να προετοιμάσουν τους ανθρώπους για εκτεταμένα διαστημικά ταξίδια έχουν την ίδια σκέψη. Θέλουν να μάθουν: Γιατί οι άνθρωποι δεν ξυπνούν - και θα μπορούσαν στο μέλλον;

Για να απαντήσουμε σε αυτή την ερώτηση, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε τι είναι η χειμερία νάρκης. Εδώ είναι αυτό που γνωρίζουμε: Η αδρανοποίηση είναι όταν ένα ζώο μπαίνει σε κατάσταση εκτεταμένης αδράνειας. Συχνά κρύβεται μακριά από τα στοιχεία και τα αρπακτικά, ο μεταβολισμός του ζώου θα επιβραδυνθεί σε λιγότερο από το ένα τέταρτο του κανονικού ρυθμού του. Αυτό δροσίζει το σώμα του πλάσματος και επιβραδύνει τον κτύπο της καρδιάς του μόνο μερικές φορές ανά λεπτό, για μέχρι και μήνες κάθε φορά.

"Καταστρέφουν πραγματικά το πιλοτικό φως", λέει ο Kelly Drew, ένας νευροφραγματολόγος στο Πανεπιστήμιο της Αλάσκας Φέρμπανκς, ο οποίος μελετά τους εγκεφάλους της νάρκης των σκίουρων της Αρκτικής. Η αδρανοποίηση συχνά διεγείρεται από δύσκολες συνθήκες, βραχύτερες ημέρες ή ψυχρότερες θερμοκρασίες, που οδηγούν ένα ζώο να ξεκινήσει να βάζει λίπος και να προετοιμαστεί αλλιώς για νάρκη. Το πλάσμα θα παραμείνει τότε σε αυτή την περίοδο αδράνειας μέχρι να πάρει το σωστό φως ή θερμοκρασία για να αναδεύεται από το torpor του.

Ωστόσο, πολλές παρερμηνείες περιβάλλουν αυτήν την ισχυρή προσαρμογή. Για ένα, αν και η χειμερία νάρκη μοιάζει με βαθύ ύπνο, δεν θεωρείται ότι σχετίζεται με τον ύπνο καθόλου. Στην πραγματικότητα, μπορεί στην πραγματικότητα να αφήσει τα ζώα με ένα ύπνο-χρέος μετά την αφύπνιση από αυτό, Drew λέει. "Η αδρανοποίηση είναι πραγματικά εξοικονόμηση ενέργειας", λέει. "Είναι μια προσαρμογή στον περιορισμό των πόρων." Όπως η μετανάστευση για τα πουλιά, η χειμερία νάρκης εξελίχθηκε για να επιτρέψει στα ζώα να περάσουν από περιόδους ακραίων δυσκολιών.

"Μερικά ζώα αφήνουν, μερικά ζώα αδρανοποιούν, και μερικά ζώα απλώς ζουν μαζί του", λέει ο Drew. (Αυτό εξηγεί γιατί τα ζώα σε ζωολογικούς κήπους δεν αδρανοποιούν: Ένα πλάσμα με άφθονο φαγητό, νερό και καταφύγιο δεν θα χρειαστεί να υποβληθεί στη διαδικασία.)

Για μια άλλη, συνήθως θεωρούμε ότι η χειμερία νάρκης συνδέεται με το χειμώνα, κάτι που συμβαίνει όταν ζώα όπως οι αρκούδες, οι σκίουροι και τα αλεπούδες θα ελεγχθούν για αρκετούς μήνες. Όμως, η χειμερία νάρκης δεν είναι αποκλειστικά η ψυχρή συμπεριφορά, λέει ο Drew. Τα ερπετά, τα έντομα των αμφιβίων και ακόμη και μερικά θηλαστικά, όπως το λιμνοθάλασσα νάνος της Μαδαγασκάρης, ασκούν τη χειμερινή νάρκη - γνωστή ως εαερία - για να αποφεύγουν περιόδους ξηρασίας ή ακραίες θερμοκρασίες με ψύξη κάτω από το έδαφος.

Ωστόσο, ενώ οι ερευνητές καταλαβαίνουν πώς η χειμερία νάρκης θα μπορούσε να εξελιχθεί, εκπληκτικά λίγα είναι γνωστά για την πραγματική διαδικασία που συμβαίνει μέσα στο σώμα. Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες δεν έχουν βρει κάποια μοναδικά γονίδια σε χειμερία νάρκη, για παράδειγμα. Επιπλέον, κανείς δεν ξέρει τι ακριβώς ρυθμίζει αυτά τα υπάρχοντα γονίδια για να επιτρέψει τη διαδικασία χειμερίας νάρκη σε ορισμένα ζώα και όχι σε άλλους - όπως ο άνθρωπος, για παράδειγμα.

«Δεν γνωρίζουμε ακόμη ποια γονιδιακή έκφραση είναι απαραίτητη για να χειμενωθεί», λέει ο Drew.

Ο Jim Preston ξυπνά έναν συντροφικό ταξιδιώτη από την αδρανοποίηση στην ταινία Ο Jim Preston ξυπνά έναν συντροφικό ταξιδιώτη από την αδρανοποίηση στην ταινία "Επιβάτες". Στην ταινία, οι άνθρωποι αδρανοποιούν για να επιβιώσουν το 120χρονο ταξίδι σε έναν άλλο πλανήτη. (Columbia Pictures)

Αυτό το μυστήριο μόλις έγινε πιο επείγον, καθώς οι άνθρωποι επιχειρούν την πρώτη επανδρωμένη αποστολή στον Άρη. Η ιδέα του "βαθύ ύπνου" - πέρα ​​από την εμβέλεια ταινιών sci-fi βαθιάς διαστήματος όπως Alien και τώρα Passengers - είναι τώρα μια πραγματική δυνατότητα για τους επιστήμονες που θέλουν να διασφαλίσουν ότι οι ανθρώπινοι αστροναύτες μπορούν να επιβιώσουν κατά τη διάρκεια μηνών ή ακόμα και μακροχρόνιων ταξιδιών σε άλλα πλανήτες. Ένας από αυτούς τους επιστήμονες είναι η Drew, η οποία διαβουλεύεται με μια εταιρεία που ονομάζεται Spaceworks Enterprises σε ένα έργο που χρηματοδοτείται από τη NASA για να θέσει τους ανθρώπους σε κατάσταση αδρανοποίησης για διαστημική πτήση.

Δεν υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις φυσικής ανθρώπινης χειμερίας, σύμφωνα με τον Drew. Αλλά έχει ακούσει ανέκδοτα σχετικά με τις εμπειρίες της χειμερίας νάρκης στην έρευνά της, συμπεριλαμβανομένης της πρακτικής της «lotka», στην οποία οι ρώσοι χωρικοί πριν από έναν αιώνα υποτίθεται ότι υπομένουν τον σκληρό χειμώνα, ξυπνούν μόνο μία φορά την ημέρα για 6 μήνες για να καταναλώσουν ένα μικρό ποσό το ψωμί και το αλεύρι. Ο καρδιολόγος του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, Herbert Benson, έχει επίσης καταγράψει βουδιστές μοναχούς οι οποίοι κατάφεραν να μειώσουν το μεταβολισμό τους κατά 64% μέσω ορισμένων τεχνικών διαλογισμού.

Επί του παρόντος, ωστόσο, το Spaceworks εξετάζει τεχνικές που χρησιμοποιούνται ήδη στην ιατρική, δηλαδή θεραπευτική υποθερμία. Πρώτα χρησιμοποιείται ιατρικά περισσότερο από 70 χρόνια πριν, αυτή η τεχνική περιλαμβάνει την ψύξη του σώματος ενός ατόμου κοντά στο σημείο πήξης του νερού (32 βαθμοί F) για να επιβραδύνει τις κυτταρικές και εγκεφαλικές λειτουργίες του. Αυτή η τεχνική μπορεί να προστατεύσει τους ιστούς του ασθενούς από βλάβες λόγω έλλειψης οξυγόνου ή αίματος, συνήθως μετά από καρδιακή προσβολή ή χειρουργική επέμβαση όπως μεταμόσχευση καρδιάς. (Σημείωση: αυτό δεν πρέπει να συγχέεται με την τάση της κρυοθεραπείας, η οποία έχει ελάχιστη επιστημονική υποστήριξη και έχει συνδεθεί με αρκετούς θανάτους).

Ενώ η θεραπευτική υποθερμία χρησιμοποιείται συνήθως για περιόδους μιας ημέρας ή δύο, ο πρόεδρος Spaceworks John Bradford σημειώνει ότι μια γυναίκα στην Κίνα κρατήθηκε ψυχόμενη για δύο εβδομάδες για να επιτρέψει στον εγκέφαλό της να θεραπευτεί από τραυματικό τραυματισμό. Αναρρίχτηκε πλήρως και επέστρεψε στην καθημερινή της ζωή. Ωστόσο, δεν έχει καταγραφεί άλλη χρήση θεραπευτικής υποθερμίας σε αυτό το μήκος ή περισσότερο, οπότε παραμένει ασαφές πόσο καιρό μπορεί να χρησιμοποιηθεί η τεχνική με ασφάλεια.

Ο Μπράντφορντ οραματίζεται να βάλει τους ανθρώπους σε εβδομαδιαίες αυξήσεις της χειμερίας νάρκης χρησιμοποιώντας τεχνικές σώματος και ψύξης του εγκεφάλου παρόμοιες με τη θεραπευτική υποθερμία για να διαφυλάξουν χώρο και πόρους για ταξίδια μεγάλης κλίμακας στον Άρη. "Είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα από ό, τι ακούγεται, αλλά υπάρχουν ακόμα πολλά ερωτήματα και πολλές εξελίξεις που πρέπει να συμβεί", δήλωσε ο Bradford στο δημοτικό σχολείο για το έργο τον Δεκέμβριο.

Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα πολλά εμπόδια για να ξεπεραστούν, επισημαίνει ο Drew. Η αδρανοποίηση δεν είναι απλώς θέμα περιστροφής του κουμπιού στο μεταβολισμό σας. περιλαμβάνει μια σειρά από άλλες σχετικές προσαρμογές. Πρωταρχικό μεταξύ αυτών είναι η διαχείριση αποβλήτων. Τα ζώα που βρίσκονται σε κατάσταση νάρκης είναι σε θέση να σταματήσουν ουσιαστικά την ούρηση και την αφαίρεσή τους κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκη, λέει ο Drew, μερικές φορές μέσω μιας διαδικασίας επαναρρόφησης για τη διατήρηση των θρεπτικών ουσιών. Δυστυχώς, οι άνθρωποι δεν μπορούν να το κάνουν αυτό, αν και ο Drew έχει ακούσει για προτάσεις όπως η χρήση ορθικών καθετήρων.

Και ακόμα κι αν καταλάβουμε το πρόβλημα, υπάρχουν και άλλες προκλήσεις. Οι θερμοκρασίες σώματος κάτω από 37 βαθμούς Fahrenheit τείνουν να διαταράξουν τον ανθρώπινο πεπτικό σωλήνα και μπορεί να προκαλέσουν πόνο. Οι ψυχρές θερμοκρασίες μπορούν επίσης να καταστείλουν το ανοσοποιητικό σύστημα, κάνοντας τους ανθρώπους πιο ευάλωτους σε λοιμώξεις. Μπορεί να αποδειχθεί ότι οι άνθρωποι απλά δεν προορίζονταν για αδρανοποίηση.

Σε λιγότερο επιστημονική πλευρά, ο εν λόγω άνθρωπος θα πρέπει να συμφωνήσει με τη χειμερία νάρκης - κάτι που ίσως δεν είναι μια ελκυστική επιλογή. Βάζοντας τον εαυτό σας σε μια ευάλωτη κατάσταση αδρανοποίησης και χάνοντας έξω σε εβδομάδες ή μήνες της ζωής σας είναι κάτι που πολλοί άνθρωποι μπορεί να διστάζουν να επιλέξουν. Ο Μπράντφορντ μίλησε στο περιοδικό Inverse ότι ο αστροναύτης Buzz Aldrin διαμαρτύρεται σε μια παρουσίαση του συνεδρίου για την ιδέα της νάρκης, επειδή δεν θα ήθελε να χάσει το ταξίδι εκεί.

Ωστόσο, ο Μπράντφορντ πιστεύει ότι οι πρακτικές ανησυχίες τελικά θα κερδίσουν. "Αν σημαίνει τη διαφορά μεταξύ του να μπορέσεις να φτάσεις στον Άρη και όχι, " λέει ο Μπράντφορντ, "νομίζω ότι όλοι θα το κάνουν".

Εάν οι επιστήμονες μπορούν να επιτρέψουν στους ανθρώπους να υπολειτουργούν κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης, θα είναι σίγουρα ένα μεγάλο επίτευγμα. Αλλά ίσως το πιο εκπληκτικό πράγμα για τη χειμερία νάρκης είναι ότι οι άνθρωποι έχουν μάθει να επιβιώνουν χωρίς αυτό - σε περιβάλλον τόσο σκληρό όσο η Αρκτική και η Τούντρα - για χιλιετίες. Από την προσαρμογή της δίαιτάς μας στην οικοδόμηση ιγκλού σε φθορά των ζώων, οι αρκτικές κοινότητες αντισταθμίζουν περισσότερο την ανικανότητά μας να εισέλθουμε σε μια χειμωνιάτικη οργή. Έτσι, ενώ θα μπορούσαμε να θαυμάσουμε τις αρκούδες και τις ντουλάπες, δώστε μας και κάποια πίστωση.

Είναι η σειρά σου να ζητάς από το Smithsonian.

Μπορεί ο άνθρωπος να εκμεταλλευτεί ποτέ τη δύναμη της αδρανοποίησης;