În timpul iernii, timpul încetinește. S-ar putea să te descoperi cu Netflix-ul tău ore întregi, să dormi jumătate din zi sau să stai în interior pentru perioade nesănătoase de timp. În timp ce faceți acest lucru, vă puteți întreba: de ce să nu ieșiți totul afară, săriți neplăcerea și să petreceți toată iarna inconștientă într-o cremă caldă și confortabilă?
Cercetătorii care speră să pregătească oamenii pentru călătorii spațiale extinse au același gând. Ei vor să știe: De ce nu hibernează oamenii - și ar putea în viitor?
Pentru a răspunde la această întrebare, mai întâi trebuie să înțelegem exact ce este hibernarea. Iată ce știm: Hibernarea este atunci când un animal intră într-o stare de inactivitate extinsă. Adesea ascunzându-se departe de elemente și prădători, metabolismul animalului va încetini până la mai puțin de un sfert din rata normală. Acest lucru răcește corpul creaturii și își încetinește bătăile inimii la doar câteva ori pe minut, timp de până la luni la rând.
„Se opresc într-adevăr lumina pilot”, spune Kelly Drew, un neuro-farmacolog la Universitatea din Alaska Fairbanks, care studiază creierul veverițelor solului hibernant. Hibernarea este adesea stimulată de condiții dure, de zile mai scurte sau de temperaturi mai reci, care determină un animal să înceapă să pună grăsime și să se pregătească altfel pentru a hiberna. Creatura va rămâne apoi în această perioadă de inactivitate până când va primi semnalul corespunzător - lumină sau temperatură - pentru a se agita din forța sa.
Cu toate acestea, multe concepții greșite înconjoară această adaptare puternică. Pentru unul, deși hibernarea seamănă cu un somn profund, nu se crede deloc legat de somn. De fapt, s-ar putea să lase animalele cu o datorie de somn după ce s-au trezit din aceasta, spune Drew. „Hibernarea este într-adevăr conservarea energiei”, spune ea. „Este o adaptare la limitarea resurselor”. La fel ca migrația pentru păsări, hibernarea a evoluat pentru a permite animalelor să treacă prin perioade cu greutăți extreme.
"Unele animale pleacă, unele animale hibernează, iar unele animale trăiesc doar cu el", spune Drew. (Aceasta explică de ce animalele din grădina zoologică nu hibernează: o creatură cu mâncare din abundență, apă și adăpost nu va trebui să fie supusă procesului.)
Pentru altul, de obicei, ne gândim la hibernare ca fiind asociată cu iarna, ceea ce se întâmplă când animalele precum urșii, veverițele și porcii de pământ vor pleca câteva luni. Dar hibernarea nu este exclusiv un comportament pe vreme rece, spune Drew. Reptilele, insectele amfibiene și chiar câteva mamifere, cum ar fi lamaia pitică cu coadă grasă din Madagascul, practică hibernarea cu vreme caldă - cunoscută sub numele de estivare - pentru a evita perioadele de secetă sau temperaturi extreme prin răcirea în subteran.
Cu toate acestea, în timp ce cercetătorii înțeleg modul în care hibernarea ar fi putut evolua, este surprinzător de puțin cunoscut despre procesul real care se întâmplă în corp. Până în prezent, oamenii de știință nu au găsit gene unice la animalele hibernante, de exemplu. Mai mult, nimeni nu știe ce anume reglementează acele gene existente pentru a permite procesul de hibernare la unele animale și nu la altele - cum ar fi oamenii, de exemplu.
„Nu știm nici măcar ce expresie genică este necesară pentru a hiberna”, spune Drew.
Jim Preston trezește un coleg călător din hibernare în filmul „Pasageri”. În film, oamenii hibernează pentru a supraviețui călătoriei de 120 de ani pe o altă planetă. (Poze Columbia) Acest mister a devenit mai urgent, pe măsură ce oamenii încearcă prima misiune tripulată pe Marte. Ideea „somnului adânc” - de la viziunea filmelor de sci-fi în spațiu profund precum Alien și acum Pasagerii - este acum o posibilitate reală pentru oamenii de știință care doresc să se asigure că astronauții umani pot supraviețui în decursul unei luni - sau chiar ani de zile, în alte călătorii. planete. Unul dintre acești oameni de știință este Drew, care se consultă cu o companie numită Spaceworks Enterprises pentru un proiect finanțat de NASA pentru a pune oamenii în hibernare pentru transportul spațial.
Drew nu a cunoscut cazuri de hibernare umană naturală. Dar a auzit anecdote despre experiențele de tip hibernare în cercetările sale, inclusiv despre practica „lotka”, în care țăranii ruși în urmă cu un secol ar fi suportat, probabil, iarna aspră trezind o singură dată pe zi timp de 6 luni pentru a consuma o cantitate mică de pâine și ale. Herbert Benson, cardiologul de la Universitatea Harvard, a cronicizat călugării budiste care au reușit să-și reducă metabolismul cu 64 la sută prin anumite tehnici de meditație.
În prezent, însă, Spaceworks analizează tehnicile care sunt deja utilizate în medicină, și anume hipotermia terapeutică. Utilizată pentru prima dată medical în urmă cu mai bine de 70 de ani, această tehnică implică răcirea corpului unei persoane până aproape de punctul de îngheț al apei (32 de grade F) pentru a încetini funcțiile celulare și ale creierului. Această tehnică poate proteja țesuturile unui pacient de deteriorarea din cauza lipsei de oxigen sau sânge, de obicei după un atac de cord sau o intervenție chirurgicală, cum ar fi un transplant de inimă. (Notă: acest lucru nu trebuie confundat cu tendința crioterapiei, care are puțin sprijin științific și a fost legată de mai multe decese.)
În timp ce hipotermia terapeutică este de obicei folosită pentru perioade de o zi sau două, președintele Spaceworks, John Bradford, notează că o femeie din China a fost ținută răcită timp de două săptămâni pentru a-i permite creierului să se vindece de la o vătămare traumatică. Ea și-a revenit complet și a revenit la viața ei de zi cu zi. Însă nu s-a înregistrat nicio altă utilizare a hipotermiei terapeutice la această lungime sau mai mult, astfel încât nu este clar cât timp poate fi utilizată în siguranță tehnica.
Bradford are în vedere introducerea oamenilor în creșteri de hibernare de câteva săptămâni, folosind tehnici de răcire a corpului și creierului similare hipotermiei terapeutice pentru a conserva spațiul și resursele pentru călătorii la scară largă pe Marte. „Este mai aproape de realitate decât sună, dar încă mai sunt o mulțime de întrebări și multă dezvoltare care trebuie să apară”, a declarat Bradford pentru Popular Science despre proiectul din decembrie.
Cu toate acestea, mai sunt câteva obstacole de depășit, subliniază Drew. Hibernarea nu este doar o problemă de a transforma butonul asupra metabolismului; implică o serie de alte adaptări conexe. Printre acestea se numără gestionarea deșeurilor. Animalele care hibernează sunt capabile să-și oprească în mod esențial urinarea și defecarea în timpul hibernării, spune Drew, uneori printr-un proces de reabsorbție pentru a păstra nutrienții. Din păcate, oamenii nu pot face acest lucru, deși Drew a auzit de propuneri precum utilizarea cateterelor rectale.
Și chiar dacă ne dăm seama de problema poo, există și alte provocări. Temperaturile corpului sub 37 de grade Fahrenheit tind să perturbe tractul digestiv uman și pot provoca dureri. Temperaturile reci pot de asemenea suprima sistemul imunitar, făcând oamenii mai vulnerabili la infecții. S-ar putea dovedi că oamenii pur și simplu nu au fost meniți pentru hibernare.
În ceea ce privește partea mai puțin științifică, omul în cauză ar trebui să fie de acord cu hibernarea - ceea ce nu poate fi o opțiune atrăgătoare. Pune-te într-o stare vulnerabilă de hibernare și lipsă de săptămâni sau luni din viața ta este ceva ce mulți oameni ar putea ezita să aleagă. Bradford a povestit pentru revista Inverse că astronautul Buzz Aldrin s-a opus la o prezentare a conferinței la ideea hibernării, pentru că nu ar dori să lipsească din călătoria acolo.
Cu toate acestea, Bradford crede că preocupările practice vor câștiga în cele din urmă. „Dacă înseamnă diferența dintre a putea merge pe Marte, și nu”, spune Bradford, „cred că toată lumea o va face”.
Dacă oamenii de știință pot face posibilă hibernarea în timpul zborului spațial, cu siguranță va fi o realizare grozavă. Dar poate cel mai uimitor lucru despre hibernare este că oamenii au învățat să supraviețuiască fără ea - în medii la fel de dure precum Arctica și tundra - timp de milenii. De la adaptarea dietei noastre la construirea iglourilor până la purtarea pieilor de animale, comunitățile arctice au compensat mai mult decât incapacitatea noastră de a intra într-un torp de iarnă. Așa că, în timp ce ne putem minuna de urși și de atacuri, acordați-ne și noi un credit.
