人類未來會冬眠嗎?

2023年10月30日19:13:08 科學 1467
人類未來會冬眠嗎? - 天天要聞

參考消息網10月30日報道美國《發現》雜誌網站10月16日報道,隨著冬季臨近,熊和其他冬眠者——從蝴蝶箱龜——開始準備休眠至春天。

另一方面,我們人類發現自己會有意識地考慮如何度過今後幾個月的寒冷時光。在冬季,感覺一切都艱難了一倍:穿衣服,鏟雪,規避事關生存的災難。及時挖掘一些黑暗的洞穴,蜷縮在裡面等待更好的日子,這樣迎接新年不好嗎?

人類冬眠不會沒有障礙,也完全無法保證這行得通。但研究人員已經開始分析長期休眠的科學性,因為它有望給太空旅行和醫學帶來革命性變化——並幫我們逃過每年1月地獄般的嚴寒。

冬眠是某些動物在嚴冬條件下使用的一種生存策略。動物顯著減少代謝活動並降低體溫,以保存能量。冬眠時,動物的體溫和生命維持過程降至最低水平,這樣一來,其脂肪儲備的消耗時間就延長了。它們的心率和呼吸次數在冬眠期間會下降98%。

人類為什麼不冬眠?

人類不冬眠,因為我們的祖先是在常年食物充足的熱帶環境中進化出來的。冬眠這種生存策略對他們沒有任何用處,因此人類從來沒有為冬眠生成過生物機制。此外,當他們最終遷徙到氣候較冷的地方時,他們學會了如何利用火、住所和保暖衣物來熬過冬天。

在熊、蝙蝠和烏龜等動物王國的其他物種中,長時間的行動遲緩是很常見的,但它們並不全是純粹意義上的冬眠者。實際上,一些生物學家將冬眠視為一種頻譜,位於其中一端的暫時無活動狀態被稱為「停滯」。而且,在我們自己的譜系中,已知只有一個物種——一種名為肥尾鼠狐猴的特別小的靈長目動物——會冬眠。

雖然人類不會冬眠,但用降低體溫來實現醫療目的已經是司空見慣的做法。實際上,治療性降溫甚至不是現代想法——被稱為「醫學之父」的古希臘醫師希波克拉底,早在公元前5世紀就建議在雪地里治療受傷士兵。

如今,醫生用降溫手段來限制重要器官的受損程度。假設你中風或突發心臟病,這時流向大腦和心臟的血液(及其攜帶的氧氣)就會中斷。在正常情況下,血流中斷幾分鐘就會致命。但當體溫降至冬眠水平時,人體組織需要的氧氣就會減少。這只是一種暫時的停滯。現在還不太清楚我們如何才能安全地冬眠數周、數月甚至數年。但找到一個可行的解決方案將大大有助於解鎖最後的領域:深空探索。

在太空冬眠可能嗎?

特別認真對待人類冬眠問題的一個機構是美國國家航空航天局(NASA)。宇航員所需的食物、補給和基礎設施(按每磅1萬美元計算)輕易就會讓遙遠的太空之旅成本高得驚人。但是,如果這些宇航員能夠在睡眠中度過飛行時間,他們的需求就會大幅減少(還能輕鬆避開許多無聊的月份)。

聽起來有點離譜?正如美國得克薩斯大學生物化學家李承志(音)在《醫學年評》雜誌中所寫,「人類可以經歷一種類似於冬眠的極致代謝減退狀態,這樣的想法早已出現在科幻小說中」。的確,它長期以來一直是這類題材作品的主題,曾出現在《異形》和《2001太空漫遊》等經典電影中。

NASA自2014年以來一直在資助有關長期冬眠可能性的研究。該機構甚至制定了一份潛在協議,一旦技術水平與雄心匹配就能在未來的任務中使用。

該機構表示,屆時航天器上將只有一名宇航員醒著,其他人在睡眠艙內一口氣睡上幾周。這樣一來,他們就可以利用較少的資源到離地球更遠的地方旅行。

藥物能引發冬眠嗎?

NASA的提議伴隨著大量醫學方面的擔憂,這些擔憂大多圍繞我們身體能適應的溫度範圍太過狹小而產生——體溫無論上升還是降低幾攝氏度,我們都會發現自己處於災難邊緣。人類缺乏允許冬眠者無風險降低體溫的適應性。

專家指出,需要用一種藥物或其他一些方法來克服這一生理障礙。雖然沒有開展過人體試驗,但動物試驗證明,在並非天生就能冬眠的物種中,誘導冬眠是可能的。

2011年,美國阿拉斯加大學費爾班克斯分校的一個研究小組將其對北極地松鼠(會冬眠)的知識應用到大鼠(不會冬眠)身上。生活在寒冷氣候下的北極地松鼠之所以會冬眠,是因為它們體內會生成一種能夠刺激其腺苷受體的分子,而這對冬眠至關重要。研究小組發現,在給大鼠注射類似物質後,它們同樣會打瞌睡。

最近,美國華盛頓大學的研究人員通過向大鼠的下丘腦發射超聲波,使它們陷入停滯狀態。下丘腦是大腦中一個控制睡眠和體溫的區域。

最後,一個重要的區別是:冬眠不是睡眠。實際上,冬眠似乎太過耗費精力,以至於大多數哺乳動物在整個冬季會每隔幾周就從冬眠中醒來,用真正的睡眠來恢復體力。所以,冬眠也許並不是我們想像中的那種平靜的消遣。也許你最好還是穿暖點,咬緊牙關,投身於讓體溫保持在98.6華氏度(約合37攝氏度)的永恆鬥爭。

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