Spite Vse Do Marsa - Alternativni Pogled

Kazalo:

Spite Vse Do Marsa - Alternativni Pogled
Spite Vse Do Marsa - Alternativni Pogled

Video: Spite Vse Do Marsa - Alternativni Pogled

Video: Spite Vse Do Marsa - Alternativni Pogled
Video: MATRANG - от Луны до Марса (Jarico prod.) | Русская Музыка 2021 2024, Maj
Anonim

Najvarnejši način potovanja na dolge razdalje v vesolju je lahko umetna hibernacija.

Nekega dne astronavti, napolnjeni kot raztresek v pločevinke raket in letijo na druge planete, bodo pred sevanjem in vesoljsko boleznijo zaščiteni z zmanjšanjem hitrosti metabolizma v telesu. Meseci bodo prezimovali kot medvedi, vesoljska plovila pa jih bodo nosila skozi vesolje in čas. Verjetno bodo spali v belih kokonih, podobnih krstem, ki nam jih prikazujejo režiserji futuristične znanstvene fantastike v filmih, kot so bili 2001: vesoljska odiseja, tujec in avatar.

Toda astronavti in vesoljski kolonisti se bodo verjetno kaj ali dve naučili od dehidriranih polžev, ki lahko preživijo več kot eno leto, ne da bi kaj pojedli. Ali v velikanskih pandah, ki se prehranjujejo z nizkokaloričnim bambusom. Pa tudi v pijavkah, ki lahko preživijo v tekočem dušiku; pri otrocih, ki so padli v ledeno vodo in nato oživljali; pri smučarjih, pokopanih v plaz, a se nato počasi vračajo v življenje iz sanjskega hipotermije.

Znanstveniki temu pojavu pravijo "omamljena hibernacija." Nekoč je takšen torpor ali torpor veljal za nekaj čudnega in nenavadnega in so ga imenovali "neobčutljivost funkcij". Zdaj jo resno preučujemo v upanju, da bo imel koristi od dolgoročnih vesoljskih letov.

To zanimanje je deloma posledica napredka kriogene kirurgije, pa tudi novega znanja, pridobljenega v praksi. O enem takem primeru so leta 1995 poročali v reviji Prehospital and Disaster Medicine. Štiriletni deček je padel skozi led v hladno vodo na jezeru v Hannoveru v Nemčiji. Reševalci so ga izvlekli iz vode, a ga na kraju samem niso mogli spraviti k sebi. Dečkovi učenci so se razširili in srce se mu je ustavilo za celih 88 minut. Ko so žrtev odpeljali v bolnišnico, je bila njegova telesna temperatura 20 stopinj, kar je kazalo na izjemno hipotermijo.

Po 20 minutah, ko so zdravniki začeli segrevati dečkovo prsno votlino, so se mu začeli krčiti srčni ventrikli. Po nadaljnjih desetih minutah se je sinusni ritem vrnil v normalno stanje. V dveh tednih si je deček popolnoma opomogel in so ga odpuščali iz bolnišnice. Zdravniki so ugotovili, da ledeno hladna voda hitro hladi njegovo telo do stanja metaboličnega stupora (torpor), ohranja vse vitalne organe in tkiva ter hkrati zmanjšuje potrebo po kisiku za prekrvavitev. Pravzaprav mu je mraz rešil življenje. "Zaradi takšnih primerov mislimo, da lahko zelo globoka hipotermija omogoči preživetje naših pacientov," je v elektronskem sporočilu zapisal Samuel Tisherman, profesor kirurgije na Univerzi v Maryland School of Medicine. - Glavna stvar je ohladiti možgane bodisi, dokler se pretok krvi ne ustavi,ali takoj po ustavljanju. Nižja kot je temperatura, bolje se bodo možgani spopadli s pomanjkanjem pretoka krvi."

Terapevtska hipotermija je trdno uveljavljena v kirurški praksi. Hladilni poskusi so se začeli v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, predvsem z novorojenčki in s srčno-žilnimi boleznimi. Novorojenčki so bili pred operacijo na srcu oviti v hladilne odeje, postavljene v led in celo v driske, da upočasnijo krvni obtok in zmanjšajo potrebo po kisiku.

Danes zdravniki uporabljajo blage hipotermije (približno 31 stopinj) za zdravljenje nekaterih novorojenčkov v hudih primerih, kot sta prezgodnji porod ali hipoksija ploda. Otroci se 72 ur zdravijo s hladilnimi kapsulami in tako zmanjšajo metabolizem do te mere, da so tkiva potrebe po kisiku izpolnjena, možgani in drugi vitalni organi pa se obnovijo.

Promocijski video:

Prav tako kirurgi uporabljajo hlajenje in metabolično zatiranje za zdravljenje bolnikov s telesnimi poškodbami in poškodbami, kot so srčni infarkti, udarci, strelne rane, obilno krvavitev in poškodbe glave, ki povzročajo možganski edem. V nujnih primerih lahko anesteziolog v bolnikovo nos vstavi tanko katetersko cev, ki odda hladilni dušik neposredno v bazo možganov. V enem poskusu zdravljenja kirurgi vstavi srčni pljučni strojni kateter skozi prsni koš v aorto ali skozi dimelj v stegnenično arterijo. Te epruvete se uporabljajo za dostavo hladne fiziološke raztopine za zmanjšanje telesne temperature in nadomeščanje izgubljene krvi. Ko travmatolog ustavi krvavitev, srčno-pljučni aparat ponovno začne pretok krvi in bolnik prejme transfuzijo krvi.

"Če prehlad nanesete dovolj hitro, preden se srce ustavi, bodo vitalni organi, zlasti možgani, lahko nekaj časa zdržali prehlad brez krvi," razlaga Tisherman. Na kliniki v Baltimoru izvaja klinična preskušanja s hladno fiziološko raztopino, ki skuša pomagati kritično poškodovanim bolnikom. Tisherman upa, da bo svoje raziskovanje nadaljeval vsaj do jeseni 2018, morda pa tudi dlje.

Nastala hipotermija hitro upočasni ali ustavi prekrvavitev za približno eno uro. V skladu s tem se zmanjša potreba po kisiku in kirurgi imajo čas, da zacelijo življenjsko nevarne rane, po katerih pacienta lahko ogrejejo in mu povrnejo življenje.

Torporjeva uganka

Danes mnogi v vesoljski skupnosti nadejajo svoje upe na medicinsko ustvarjeno hipotermijo in posledično upočasnitev metabolizma kot način za prihranek prostora, teže, tovora, goriva, hrane in depresije med dolgimi leti na Mars ali bolj oddaljene planete. Raziskave v tej smeri se šele začenjajo. Ena težava je povsem medicinska. Kateri je najboljši način za spravitev zdravih astronavtov v mirovanje? Znano je o terapevtski hipotermiji v operacijski sobi, toda kako ohraniti ljudi v vesolju hladne in prezimovane tedne, mesece in celo leta? To je popolnoma neraziskano območje. Nekateri znanstveniki, ki preučujejo prezimovanje pri živalih, pravijo, da so druge metode zatiranja metabolizma boljše. To je posebna prehrananizkofrekvenčno sevanje in celo uporaba beljakovin, ki povzročajo hibernacijo pri živalih, kot so medvedi in berijski mletači veverice, saj varno uravnavajo hitrost presnove z možnostjo izstopa iz torpora

Druga očitna težava je financiranje. Koliko denarja bo NASA namenila za preučevanje upočasnitve presnove pri živalih in ljudeh, če agencija zmanjša proračun celo za vesoljske lete? Nekdanji direktor Amesovega raziskovalnega centra v Kaliforniji Pete Worden, zdaj izvršni direktor projekta Breakthrough Starshot, pravi, da NASA daje velik poudarek sintetični biologiji ter preživetju in delovanju organizmov v nenavadnem okolju, kot je Mars, mirovanje bo financirano, je skoraj neizogibno."

Tega optimizma ne delijo vsi. "Ljudje so razočarani," je dejal Jurij Griko, NASA-jev radiobiolog in vodilni raziskovalec oddelka za vesoljsko biologijo centra Ames. - Ko je leta 1957 satelit poletel v vesolje, se je moja generacija veselila in se veselila. Verjeli smo, da bomo na Mars leteli že v 20. stoletju. Ampak … to je 21. stoletje in nikoli nismo leteli na Mars. Ljudje, kot sem jaz, imajo občutek osebne zamere, saj smo pričakovali, da bomo šli veliko dlje, kot smo zdaj."

Griko priznava, da so raziskave o zmanjšanju metabolizma trenutno v okončinah. V NASO je začel delati leta 2005, pred tem pa je pet let delal v biotehnološkem podjetju Clearant, Inc., kjer je uporabljal ionizirajoče sevanje za blokiranje delovanja patogenov v medicinskih krvnih izdelkih, v organih za presaditev in v bioloških izdelkih. Vesoljska agencija je nato povabila Griko na izvajanje raziskav za zaščito astronavtov pred vesoljskim sevanjem. Izkazalo se je, da je upočasnitev metabolizma eden najučinkovitejših mehanizmov, ki nam ga je dala narava.

Ko gredo živali v mirovanje, telo prenaša sevanje brez večje škode na celice. Griko meni, da zmanjšanje metabolizma vodi do zmanjšanja škode zaradi sevanja, saj se biokemični procesi upočasnjujejo, oksidativni stres pa oslabi. Hipoksija ali nizka raven kisika v krvi in tkivu je ena od možnih razlag za učinek zaščite pred sevanjem. S hipoksijo se zmanjša tvorba prostih kisikovih in hidroksilnih radikalov. Ker ionizirajoče sevanje sprošča proste radikale, kar povzroči poškodbe celic, upočasni metabolizem in zmanjša porabo kisika, deluje v nasprotni smeri. Ti procesi motijo smrt normalnih celic in podaljšujejo življenjsko dobo zdravih celic. Ta zaščitni učinek je pri nižjih temperaturah veliko bolj izrazit.

Griko verjame, da hibernacija lahko živali zaščiti tudi pred atrofijo mišic in kosti, ki se običajno pojavi pri ničelni gravitaciji. Po njegovem mnenju običajno prehranjena oseba, potem ko 90 dni preživi v postelji, izgubi več kot polovico svoje mišične moči. Toda medved, ki ničesar ne poje in približno v istem času spi v svojem vrtu ali malo dlje, izgubi le 25% svoje mišične moči in ne kaže znakov izgube kosti. Znanstvenik ugotavlja, da hibernacijske živali, kot so želve in marsupials, že desetletja niso bile poslane v vesolje.

NASA je zavrnila prošnjo za financiranje vesoljskih poskusov z zimujočimi živalmi. Danes je Grikovo znanstveno delo omejeno na analizo raziskav o hibernaciji, izvaja pa tudi lastne laboratorijske študije, pri katerih proučuje stasis pri miših, polžih in pijavkah. Znanstvenik je predlagal, da bi leta 2015 organizirali mednarodno konferenco o torporju in nanjo povabili vodilne svetovne strokovnjake ter razpravljali o vprašanju, kako lahko prezimovanje najdemo v vesolju. NASA ga ni hotela financirati, vendar Griko še vedno upa, da bo zbral potreben denar.

"Obstajajo velike ovire pri preučevanju torpora, čeprav brez tega ne moremo resno govoriti o vesoljskih poletih na dolge razdalje," pravi nekdanji NASA astronavt in poveljnik posadke ISS Leroy Chiao, ki je od oktobra 2004 do aprila 2005 v orbiti preživel 193 dni. leta. Raziskave na živalih so še posebej zahtevna tema, saj je NASA v preteklosti kritizirala zagovornike živali. "Tudi na raziskave primatov ljudje gledajo sovražno," ugotavlja Chiao.

Rešitev je v dveh planetih

Vodja programa Nasina inovativni napredni koncepti (NIAC) Jason Derleth vidi razlog za upanje. Pod njegovim vodstvom program od leta 2013 podeljuje dve donaciji za inovacije, s čimer podpira podrobne načrte enega podjetja za oblikovanje vmesnega laboratorijskega bivališča na Marsu z uporabo tehnike umetne hibernacije. Vodilno podjetje za ta projekt, SpaceWorks Enterprises, je vesoljski oblikovalec in izvajalec za NASA in Ministrstvo za obrambo. Nahaja se v mestu Dunwoody v državi Georgia, 30 kilometrov od Atlante. Podjetje je sodelovalo pri ustvarjanju formata CubeSat za majhne umetne zemeljske satelite. A prav zato je predsednik vzbudil posebno pozornost predsednika in glavnega inženirja tega podjetja Johna Bradforda (John Bradford).

"Že 15 let se sprašujem, kako oblikovati materiale, konstrukcije in pogonske sisteme, ki nam bodo omogočili letenje na Mars in njegove lune," pravi Bradford. Je doktor znanosti in vesoljski inženir. Bradford je vodil več projektov NASA, ameriške agencije za napredne raziskovalne projekte Ministrstva za obrambo in raziskovalnega laboratorija zračnih sil za gradnjo vojaških vesoljskih letal. Bil je tudi svetovalec znanstvenofantastičnega filma Potniki, ki je izšel leta 2016. Tam se medplanetarni naseljenci, ki jih igrata Jennifer Lawrence in Chris Pratt, pred časom zbudijo iz umetnega spanca. "Mi misije Apollo ne snemamo več," razlaga Bradford. - Brez zastav in odtisov. Postati moramo dvoplanetarno vrsto."

Bradfordova medicinska inženirska ekipa je leta 2013 uporabila prvo donacijo za inovativne napredne koncepte za oblikovanje kompaktnega bivalnega modula z ničelno gravitacijo iz togih struktur, ki temelji na modulu bivanja ISS. V tej vesoljski hiši je bil zagotovljen sistem zaprtega kroga za proizvodnjo kisika in vode, neposreden dostop do vzletno-pristajalnega modula za pristanek na Mars, pa tudi življenjski podporni kompleks za šest ljudi, ki naj bi se ves čas letenja (od šest do devet mesecev).

Predlagana tehnika umetne hibernacije temelji na tehnikah, ki jih kirurgi uporabljajo pri indukciji hipotermije pri pacientu. Na primer, dušik za hlajenje lahko dovaja astronavtu skozi nosno cev in tako zniža temperaturo možganov in telesa na 31 stopinj. To je dovolj za vzdrževanje mirovanja, hkrati pa se srce ne pregreva in ni nevarnosti drugih zapletov. S hlajenjem se strjevanje krvi zmanjšuje, ugotavlja Tisherman. Opazil je tudi, da imajo bolniki, ki so dva ali več dni izpostavljeni zmerni hipotermiji (33 stopinj), bolj verjetno, da imajo okužbe kot nehladilni ljudje.

V vesoljskem domu SpaceWorks Enterprises so modularni mehanski manipulatorji programirani za opravila, vadbo okončin astronavtov, preverjanje telesnih senzorjev, prazne posode z urinom in spremljanje dovajanja hranil. Roboti morajo v mišice astronavtov pošiljati električne impulze, tako da jih ohranjajo v dobri formi, in vbrizgati sedative, da zavirajo naravne trese. Astronavti morajo dobiti tudi popolno parenteralno prehrano s snovmi, kot so elektrolit, D-glukoza, lipidi, vitamini in tako naprej. Telesu jih dovajamo s tekočino preko katetra, ki je vstavljen v prsni koš ali stegno. V eksperimentalnem modulu so bile ustvarjene zaloge skupne parenteralne prehrane za 180 dni. Če pa polet na Mars traja dlje,v modulu lahko ustvarite zalogo hrane za nadaljnjih 500 dni.

Na splošno je SpaceWork uspel zmanjšati skupno težo kompaktnega habitata na 19,9 tone, vključno s potrošnim materialom in potrošnim materialom (majhna teža zemeljske orbite). Za primerjavo, Nasina stanovanjska enota TransHab skupaj z zalogami in zalogami tehta 41,9 tone. To je 52% več kot SpaceWork. V primerjavi z Nasinim modulom SpaceWork se je skupna teža zalog zmanjšala za 70%.

Vodenje programa NIAC je bilo zaintrigirano. "SpaceWorks je dal zanimiv predlog," pravi Derlet. »Ljudje so se učili prezimovanja v medicinske namene. A kolikor vemo, trenutno nihče ne izvaja konstruktivne študije o uporabi hipotermije ali torpora v vesoljskih poletih."

Leta 2013 je vodstvo NIAC zagotovilo SpaceWorksu prvi del 100.000 ameriških dolarjev za razvoj zgledne platforme za umetno spanje raziskovalnih letov na Mars in njegove satelite. V posadki naj bi bilo štiri do osem ljudi. Vendar je vesoljska agencija nasprotovala predlogu, da bi vse člane posadke umestili v umetno spanje za celotno trajanje leta. Kaj pa, če bo pri vesoljskem plovilu prišlo do zdravstvenih zapletov ali okvar? Koliko časa bo trajalo, dokler astronavti ne bodo začeli trpeti psihičnih in fizičnih poškodb? Kaj pa, če se zaradi zapletov na krovu zahteva zgodnje prebujanje? In kaj je s postopnim in počasnim prebujanjem in ponovnim segrevanjem telesa ob prebujanju astronavta iz mirovanja?

Ta vprašanja so potisnila ekipo SpaceWorks nazaj k delu. Zasnovali so predal, da bi posadka ostala v stanju umetnega spanca, pod pogojem, da se bo več astronavtov prebudilo budno, da bi pilotirali ladjo in opravili potrebna dela (kot v "Vesoljski odiseji", kjer sta bila budna dva člana posadke na poti proti Jupiterju, medtem ko sta bila budna ostali pa v umetni hibernaciji).

Bradfordova ekipa je šla dalje. Z načrtovanjem treh medsebojno povezanih bivalnih enot za 100 razseljenih potnikov (za naseljevanje Marsa) je ustvarila vesoljsko plovilo z bivalnim prostorom, ki je popolnoma drugačen od tistega, kar je NASA načrtovala. Razseljeni zaliv SpaceWorks vsebuje dve kompaktni vrtljivi stanovanjski enoti, v vsaki pa ima 48 potnikov. Vrtenje z različnimi hitrostmi ustvarja umetno gravitacijsko silo, ki preprečuje izgubo kosti.

Toda ekipa iz Bradforda je imela še en, bolj drzen predlog. V ločenem bivalnem modulu se je odločila, da bo na dolžino postavila štiri astronavte, ki bi morali ves čas letenja služiti ladji in posadki. Medtem ko eden spi, trije delajo in tako ohranjajo svojo moč.

Polet na Mars s SpaceX-om
Polet na Mars s SpaceX-om

Polet na Mars s SpaceX-om

"Zasukati spalno posadko in zbuditi nekatere astronavte, da bi jih opazovali, je bolj koristno od tega, da so vsi astronavti prezimovali šest mesecev," je dejal Bradford. Vesoljska ladja z naseljenci v stanju torpora bo lažja, kar bo močno povečalo njeno hitrost, skrajšalo čas letenja in morda tudi zagotovilo zanesljivejšo zaščito pred sevanjem zaradi upočasnitve metabolizma. Poleg tega, pravi Bradford, spalni astronavti ne bodo imeli gibalne bolezni, kar je pogost problem prebivalcev ISS.

Zimsko mirovanje

Kakšen pa bo občutek torpora v vesolju? Ne, ne gre za zamrzovanje v kriogenski enoti in nato oživitev, pravi porodničar-ginekolog in svetovalec SpaceWorksa Doug Talk, ki uporablja terapevtsko hipotermijo za zdravljenje otrok, ki nimajo kisika. "Kriogenika ima tukaj nič uspeha," pojasnjuje. - človeško telo ni zamrznjeno; sestoji predvsem iz vode in ko se voda poveča v količini (to se zgodi, ko zmrzne), vodi v uničenje celic."

Namesto tega bodo astronavti prezimovali kot koma. To je križ med spanjem brez sanj in polzavednim stanjem. "Bolniki v komi imajo cikle možganske aktivnosti od navidezne budnosti do globokega, brez sanj," razlaga Tock. Čeprav se bolniki v komi ne morejo premikati, njihovi možgani ostajajo aktivni in se celo odzivajo na zunanje dražljaje, vključno z verbalnimi ukazi.

Zimujoči medvedi doživljajo nekaj podobnega. Njihova telesna temperatura pade le za nekaj stopinj (kot pri zmerni hipotermiji pri ljudeh), njihov metabolizem pa se zmanjša za 75%. Medvedi v severnem podnebju lahko prezimujejo sedem do osem mesecev, ne da bi ničesar pojedli ali pili; in breje samice rodijo potomce in jih hranijo celo v mirovanju.

"Ljudje v torporju se bodo obnašali kot medvedi," predlaga Tok. "Imeli bodo cikle od budnosti do globokega sanjanja. In kot medvedi, ko se bodo zbudili, bodo kazali znake pomanjkanja spanja."

Vodstvo NIAC je maja 2016 odobrilo drugo fazo projekta SpaceWorks, tokrat pa ji je zagotovilo 250.000 dolarjev za nadaljevanje inženirskih raziskav, pa tudi operativnih in medicinskih raziskav. "Projekti prve faze so dokazali, da je naša vizija resnična," pravi Derlet. "Veseli smo, da doktor Bradford napreduje."

Ekipa SpaceWorks je predlagala nekaj izboljšav oblikovanja bivalnega modula, pa tudi poskus z umetnim spanjem v obdobju dveh do treh tednov z več zdravimi prašiči. Prašiči, tako kot ljudje, ne prezimijo v svojem naravnem okolju, zato bo njihova fiziološka reakcija na umetno spanje ljudem bolje pomagala razumeti, kaj lahko pričakujejo od torpora kot poskusi na miših in polžih. Toda po Derlethu NASA pravila prepovedujejo financiranje raziskav prašičev.

Zato je SpaceWorks predstavil alternativni predlog: celovito preučiti že izvedene in tekoče poskuse za zatiranje metabolizma, da bi na tej podlagi v bližnji prihodnosti ustvaril akcijski program za razvoj potrebnih tehnologij, ki bodo omogočile prehod na preskuse na ljudeh, vključno s sistematičnejšimi študijami na živalih. Letošnje poletje naj bi NIAC opravil vmesni pregled SpaceWorksa in se odločil, ali bo dodelil dodatnih 250.000 dolarjev sredstev ali ne.

"Še vedno verjamemo v potrebo po raziskavah živih bitij, da bi razvili tehnologije zapor in jih dolgoročno uporabljali," je zapisal ustanovitelj in izvršni direktor SpaceWorksa John Olds. "In ta korak morda zahteva sodelovanje zasebnih sponzorjev."

Kdor plača za to delo, bo težko izvajal poskuse na živalih, ker sproža etična vprašanja.

"Mislim, da je NASA pravilno, da deluje počasi in postopoma," pravi Arthur Caplan, direktor medicinske etike v New York University Medical Center. Medtem ko so mnogi navdušeni nad obljubo o umetnem spanju med daljšimi vesoljskimi misijami, NASA ne potrebuje dodatnih težav, ki jih lahko dobijo zagovorniki živali, je dejal.

"Prašiči so v fiziologiji precej podobni človeku, zato jih je smiselno uporabiti za poskuse," pravi Kaplan. "In kritikom lahko rečemo tako: število prašičev, ki jih bodo vložili v tovrstne raziskave, bo manjše, kot jih povprečni Američan poje v tednu za zajtrk."

Človeški dejavnik

V znanstvenofantastičnih filmih in knjigah je torpor idealiziran in romantiziran, pravi Kaplan. Dajejo vtis, da človek zlahka vstopi in zapusti to stanje, ki je podoben komi. A resničnost je morda drugačna.

Po Kaplanovih besedah bodo prvi poskusi izvedeni s sodelovanjem zelo nenavadnih ljudi - najverjetneje bodo to testni piloti. "Ti ljudje vsak dan tvegajo svoje življenje; razumejo fiziološke nevarnosti, ker preizkušajo letala in vedo, da je umrlo veliko njihovih kolegov. Astronavti so mi rekli, da so pripravljeni sodelovati v katerem koli poskusu, samo da bi leteli v vesolje. Naša naloga je, da jih zadržimo, "pravi.

Človeško eksperimentiranje bo korak brez primere. Nihče ni nikoli uporabil hipotermije za upočasnitev metabolizma pri ljudeh, ki niso bolni ali poškodovani, še manj pri izjemno zdravih astronavtih.

"Imamo veliko zdravih ljudi, ki so izrazili željo po dolgoročnih poskusih z umetnim spanjem," pravi Tok. - Za ljudi, ki so se pripravljeni odpovedati od življenja za šest mesecev, obstaja strmo povpraševanje. Prepričan sem, da zdravstvene oblasti tega ne bodo odobrile."

Medtem je Tok zaposlil dva specialista za terapevtsko hipotermijo v raziskovalni skupini SpaceWorks: Alejandro Rabinstein, medicinski direktor oddelka za intenzivno nevrološko nego na kliniki Mayo, in nevroznanstvenika Kelly Drew, ki dela v Fairbanksu na univerzi na Aljaski, ki je specializirano za prezimovanje. živali. Drew skupaj z drugimi znanstveniki z inštituta za arktično biologijo na Aljaski univerzi na Aljaski preučuje vzorce prezimovanja toplokrvnih živali, kot so ježi, berijski prizemljci in medvedi. Upajo, da bodo razrešili skrivnost zdrave hibernacije in možganske signale, ki jo sprožijo, saj verjamejo, da bo pomagal astronavtom, da se prilagodijo brez stranskih učinkov.

Na primer, v beringovski zemeljski veverici (evrazhka) pozimi telesna temperatura pade na nič stopinj. Noben znanstvenik ne ve natančno, kaj sproži mehanizem mirovanja. Res je, obstaja domneva, da poseben možganski in mišični receptor - receptor za adenosin A1 - povzroči znižanje telesne temperature zemeljske veverice in ga uspava, iz česar se osem mesecev kasneje prebudi z minimalno izgubo kostne in mišične mase.

"Adenozin je nevromodulator, ki igra vlogo pri spodbujanju spanja in zmanjšanju razdražljivosti možganov," pravi Drew. "V živalskih možganih je vseprisotno." V hibernacijo euras je vbrizgavala z zdravilom, ki stimulira njihove A1 adenosinske receptorje. Drew lahko zbudite tudi pastirje z uporabo drugega zdravila, ki blokira te receptorje.

Toda signalna kaskada in nabor genov pri ljudeh sta veliko bolj zapletena in jih je težko razvozlati. Naloga je zapletena, da živali, ki prezimujejo, spijo na različne načine.

Edini primat, ki prezimuje, je madagaskarski pigmejski lemur, ki osem mesecev na leto preživi v torporju, večinoma v vročem vremenu. Živi od maščobnih oblog v repu. Zmanjšanje metabolizma pri tej živali ne zahteva znižanja telesne temperature.

Medtem pa Rabinstein, ki namerava izvesti analizo blage hipotermije, da bi sprožil hlap, pravi, da tehnike, ki se uporabljajo v intenzivni negi v vesolju, morda niso tako zanesljive.

"Dejstvo, da se majhni otroci" utapljajo "v ledeni vodi in se potem zavejo, je izjemno, in to nam daje upanje," pravi. - Ali lahko uporabimo svoje znanje [o globoki hipotermiji] za ustvarjanje blažje hipotermije, da lahko ljudje ostanejo v tem stanju veliko dlje brez škodljivih posledic, brez psiholoških in fizioloških stresa? Še ni videti, vendar menimo, da obstaja možnost."

Arielle Emmett