През зимата времето се забавя. Може да се окажете, че се извивате с Netflix с часове, спите половин ден или останете на закрито за нездравословни периоди от време. Докато правите това, може да се чудите: защо просто да не излезете навън, да пропуснете неприятностите и да прекарате цялата зима в безсъзнание в топла, уютна бура?
Изследователите, които се надяват да подготвят хората за продължителни космически пътувания, имат същата мисъл. Те искат да знаят: Защо хората не презимуват - и могат ли в бъдеще?
За да отговорим на този въпрос, първо трябва да разберем какво точно представлява хибернацията. Ето какво знаем: Хибернацията е, когато животно преминава в състояние на продължително бездействие. Често се криейки далеч от стихиите и хищниците, метаболизмът на животното ще се забави до по-малко от една четвърт от нормалната му скорост. Това охлажда тялото на съществото и забавя сърцебиенето му само до няколко пъти в минута, в продължение на до няколко месеца наведнъж.
„Те изключват пилотната светлина наистина“, казва Кели Дрю, неврофармаколог от Университета на Аляска Феърбанкс, който изучава мозъците на зимуващи арктически земни катерици. Хибернацията често се стимулира от сурови условия, по-кратки дни или по-студени температури, които карат животно да започне да слага мазнини и по друг начин да се подготвя за зимен сън. След това съществото ще остане в този период на бездействие, докато получи правилния сигнал - светлина или температура - да се разбърква от своя изпор.
И все пак много погрешни схващания заобикалят тази мощна адаптация. За един, въпреки че хибернацията прилича на дълбок сън, не се смята, че изобщо е свързана със съня. Всъщност това може в действителност да остави животни с дълг на сън, след като се събудят от него, казва Дрю. „Хибернацията наистина е икономия на енергия“, казва тя. „Това е адаптиране към ограничаването на ресурсите.“ Подобно на миграцията на птиците, зимен сън се разви, за да позволи на животните да го правят през периоди на изключителни трудности.
"Някои животни напускат, някои животни зимуват, а някои животни просто живеят с него", казва Дрю. (Това обяснява защо животните в зоологическите градини не презимуват: същество с изобилна храна, вода и подслон няма да има нужда да се подлага на процеса.)
От друга страна, ние мислим, че хибернацията е свързана със зимата, когато животните като мечки, катерици и морски птици ще проверяват няколко месеца. Но хибернацията не е изключително студено време, казва Дрю. Влечугите, земноводните насекоми и дори няколко бозайници, като мадагаскарският джудже лемур с мастни опашки, практикуват хибернацията при топло време - известна като аестезия - за да избегнат периоди на суша или екстремни температури чрез охлаждане под земята.
Но докато изследователите разбират как може да се развие зимен сън, изненадващо малко се знае за действителния процес, който се случва в тялото. Досега учените не са открили уникални гени например при хибернация на животни. Освен това никой не знае какво точно регулира тези съществуващи гени, за да позволи процеса на хибернация при някои животни, а не при други - като хора например.
„Ние дори не знаем коя генна експресия е необходима за зимен сън“, казва Дрю.
Джим Престън буди съдружник от хибернация във филма "Пътници". Във филма хората презимуват, за да оцелеят след 120-годишното пътуване до друга планета. (Columbia Pictures) Тази мистерия току-що стана по-належаща, когато хората се опитват да направят първата мисия на Марс на Марс. Идеята за "дълбок сън" - да се запознае с научните фантастични филми в дълбокия космос като " Чужденец и сега пътници" - сега е реална възможност за учени, които искат да гарантират, че човешките астронавти могат да оцелеят през месеци или дори дълги пътувания до други планети. Един от тези учени е Дрю, който се консултира с компания, наречена Spaceworks Enterprises, за финансиран от НАСА проект за поставяне на хора в хибернация за космически полет.
Не са известни случаи на естествена хибернация при хора, според Дрю. Но е чула анекдоти за преживявания, наподобяващи хибернация, в своите изследвания, включително практиката на "лоцка", в която руските селяни преди век уж биха издържали на суровата зима, като се събуждаха само веднъж на ден в продължение на 6 месеца, за да консумират малко количество хляб и ейл. Кардиологът от университета в Харвард Хърбърт Бенсън също хронифицира будистки монаси, които успяха да намалят метаболизма си с 64 процента чрез определени медитационни техники.
В момента обаче Spaceworks разглежда техники, които вече се използват в медицината, а именно терапевтична хипотермия. За първи път използван медицински преди повече от 70 години, тази техника включва охлаждане на тялото на човек до близо до точката на замръзване на водата (32 градуса F), за да забави техните клетъчни и мозъчни функции. Тази техника може да предпази тъканите на пациента от увреждане поради липса на кислород или кръв, обикновено след инфаркт или операция, като сърдечна трансплантация. (Забележка: това не трябва да се бърка с тенденцията на криотерапията, която има малко научна основа и е свързана с няколко смъртни случая.)
Докато терапевтичната хипотермия обикновено се използва за периоди от ден или два, президентът на Spaceworks Джон Брадфорд отбелязва, че една жена в Китай е била охладена в продължение на две седмици, за да може мозъкът й да оздравее от травматично нараняване. Тя се възстанови напълно и се върна в ежедневието си. Но не е регистрирана друга употреба на терапевтична хипотермия с тази дължина или по-дълго, така че остава неясно колко дълго може да се използва безопасно техниката.
Брадфорд предвижда поставянето на хора в зимен сън с помощта на техники за охлаждане на тялото и мозъка, подобни на терапевтичната хипотермия, за да се спести място и ресурси за мащабни пътувания до Марс. „По-близо е до реалността, отколкото звучи, но все още има много въпроси и много развитие, което трябва да се случи“, казва Брадфорд пред Popular Science за проекта през декември.
И все пак има още няколко препятствия за преодоляване, посочва Дрю. Хибернацията не е просто въпрос на завъртане на копчето във вашия метаболизъм; тя включва множество други свързани адаптации. Най-важното сред тях е управление на отпадъците. Животни, които презимуват, са в състояние по същество да спрат уринирането и дефекацията си по време на хибернация, казва Дрю, понякога чрез процес на реабсорбция за запазване на хранителните вещества. За съжаление хората не могат да направят това, въпреки че Дрю е чувал за предложения като използване на ректални катетри.
И дори ако измислим проблема с пу, има и други предизвикателства. Телесните температури под 37 градуса по Фаренхайт имат склонност да нарушават храносмилателния тракт на човека и могат да причинят болка. Студените температури също могат да потиснат имунната система, правейки хората по-уязвими от инфекции. Може да се окаже, че хората просто не са били предназначени за хибернация.
От по-малко научната страна, въпросният човек би трябвало да се съгласи на хибернация - което може да не е привлекателен вариант. Поставянето на себе си в уязвимо състояние на хибернация и изпускане в седмици или месеци от живота ви е нещо, което много хора може да се колебаят да изберат. Брадфорд разказа пред списание Inverse, че астронавтът Бъз Олдрин възрази по време на конференция презентацията на идеята за хибернация, защото не би искал да пропусне пътуването до там.
Брадфорд обаче смята, че в крайна сметка практическите проблеми ще спечелят. „Ако това означава разликата между възможността да отидете на Марс, а не - казва Брадфорд, - мисля, че всеки ще го направи“.
Ако учените могат да направят възможно хората да презимуват по време на космически полет, това със сигурност ще бъде голямо постижение. Но може би най-невероятното нещо в хибернацията е, че хората са се научили да оцеляват без него - в среда, сурова като Арктика и тундра - от хилядолетия. От приспособяването на нашите диети към изграждането на иглута към носенето на животински кожи, арктическите общности са повече от компенсирани за неспособността ни да влезем в зимния дълъг тор. Така че, докато можем да се удивляваме на мечките и врачките, също ни дайте известна заслуга.
