Tijekom zime vrijeme se usporava. Možda ćete se satima zasipati s Netflixom, spavati pola dana ili boraviti u zatvorenom prostoru zbog nezdravih razdoblja. Dok to radite, možete se zapitati: zašto jednostavno ne izađete van, preskočite neprijatnosti i provedete cijelu zimu bez svijesti u toploj, ugodnoj buri?
Istraživači koji se nadaju da će ljude pripremiti na svemirsko putovanje imaju istu misao. Žele znati: Zašto ljudi ne prezimuju - i bi li to mogli u budućnosti?
Da bismo odgovorili na to pitanje, prvo moramo razumjeti što je to hibernacija. Evo što znamo: hibernacija je kada životinja prelazi u stanje produžene neaktivnosti. Često se skrivajući od elemenata i grabežljivaca, životinjski će metabolizam usporiti na manje od četvrtine normalne brzine. Ovo hladi tijelo bića i usporava njegov rad srca na samo nekoliko puta u minuti, i to do najviše mjeseci istovremeno.
"Stvarno isključuju pilotsko svjetlo", kaže Kelly Drew, neurofarmakologinja sa Sveučilišta Aljaska Fairbanks koja proučava mozak hibernacijskih arktičkih zemljanih vjeverica. Hibernacija je često potaknuta otežanim uvjetima, kraćim danima ili hladnijom temperaturom, zbog čega životinja počinje masti i na drugi se način priprema za hibernaciju. Stvorenje će tada ostati u ovom periodu neaktivnosti dok ne dobije pravi signal - svjetlost ili temperaturu - da se pomiješa iz svoje snage.
Ipak, mnoge zablude okružuju ovu moćnu prilagodbu. Za jednu, iako hibernacija nalikuje dubokom snu, ne smatra se da je uopće povezana sa spavanjem. U stvari, to zapravo može ostaviti životinje dugove spavanja nakon što se iz njega probude, kaže Drew. "Hibernacija je zaista štednja energije", kaže ona. "To je prilagođavanje ograničenju resursa." Otprilike poput migracija za ptice, hibernacija se razvila tako da je životinjama bila omogućena da prođu kroz razdoblja izrazitih teškoća.
"Neke životinje odlaze, neke se hiberniraju, a neke životinje samo žive s tim", kaže Drew. (Ovo objašnjava zašto životinje u zoološkim vrtovima ne prezimuju u stanju hibernacije: stvorenje s obilnom hranom, vodom i utočištem neće morati proći postupak.)
Drugim dijelom, hibernaciju obično mislimo kao povezanost sa zimom, a to je kad će životinje poput medvjeda, vjeverica i morskih pasa odlaziti na pregled nekoliko mjeseci. Ali hibernacija nije isključivo ponašanje hladnog vremena, kaže Drew. Gmazovi, vodozemci i insekti, pa čak i nekoliko sisavaca, poput madagaskanskog patuljastog lemura s masnim repom, prakticiraju hibernaciju po toplom vremenu - poznatu kao aestivacija - kako bi izbjegli razdoblja suše ili ekstremnih temperatura hlađenjem pod zemljom.
No, iako istraživači razumiju kako bi se hibernacija mogla razviti, začuđujuće je malo saznanja o stvarnom procesu u tijelu. Do sada, primjerice, znanstvenici nisu pronašli nikakve jedinstvene gene kod hibernacijskih životinja. Nadalje, nitko ne zna što točno regulira one postojeće gene kako bi se omogućilo hibernacijsko stanje kod nekih životinja, a ne kod drugih - na primjer kod ljudi.
"Ni mi ne znamo koja je genska ekspresija neophodna za hibernaciju", kaže Drew.
Jim Preston budi kolegu putnika iz hibernacije u filmu "Putnici". U filmu ljudi prezimuju kako bi preživjeli 120-godišnje putovanje na drugi planet. (Columbia Pictures) Ova je misterija upravo postala hitnija kada ljudi pokušavaju prvu misiju na Mars. Ideja o "dubokom snu" - uvid u znanstveno-fantastične filmove iz dubokog svemira kao što su Alien i sada Putnici - sada je prava mogućnost za znanstvenike koji žele osigurati da ljudski astronauti mogu preživjeti tijekom mjeseci ili čak dugogodišnjih putovanja drugim planeta. Jedan od tih znanstvenika je Drew, koji se savjetuje s tvrtkom nazvanom Spaceworks Enterprises na projektu financiranom od NASA-e za stavljanje ljudi u hibernaciju za svemirske letove.
Prema Drewu nisu poznati slučajevi prirodne hibernacije čovjeka. Ali čula je anegdote o iskustvima sličnim hibernaciji u svojim istraživanjima, uključujući praksu "lotske", u kojoj bi ruski seljaci prije jednog stoljeća navodno podnosili oštru zimu probudivši se samo jednom dnevno tijekom 6 mjeseci da bi pojeli malu količinu kruh i ale. Kardiolog sa Sveučilišta Harvard Herbert Benson također je kronirao budističke redovnike koji su uspjeli sniziti metabolizam za 64 posto pomoću određenih tehnika meditacije.
Trenutno, međutim, Spaceworks proučava tehnike koje se već koriste u medicini, odnosno terapijsku hipotermiju. Primijenjena medicinski prije više od 70 godina, ova tehnika uključuje hlađenje tijela osobe u blizini točke smrzavanja vode (32 stupnja F) kako bi se usporile njihove stanične i moždane funkcije. Ova tehnika može zaštititi pacijentova tkiva od oštećenja zbog nedostatka kisika ili krvi, obično nakon srčanog udara ili operacije poput presađivanja srca. (Napomena: ovo se ne bi trebalo miješati s trendom krioterapije, koji ima malo znanstvene osnove i povezan je s nekoliko smrti.)
Dok se terapijska hipotermija obično koristi tijekom dana ili dva, predsjednik Spaceworks-a John Bradford primjećuje da je žena u Kini bila ohlađena dva tjedna kako bi joj mozak mogao zacijeliti od traumatičnih ozljeda. Oporavila se u potpunosti i vratila se u svakodnevni život. Ali nije zabilježena nijedna druga upotreba terapijske hipotermije u toj duljini ili dulje, tako da ostaje nejasno koliko dugo se tehnika može sigurno koristiti.
Bradford predviđa da ljude stavi u hibernaciju višemjesečnom primjenom tehnika hlađenja tijela i mozga sličnih terapijskoj hipotermiji kako bi se sačuvao prostor i resursi za velika putovanja na Mars. "Bliže je stvarnosti nego što zvuči, ali još uvijek ima puno pitanja i puno razvoja koji se treba dogoditi", rekao je Bradford za Popular Science o projektu u prosincu.
Ipak, ima još nekoliko prepreka koje se moraju savladati, ukazuje Drew. Hibernacija nije samo stvar uključivanja gumba na vaš metabolizam; uključuje mnoštvo drugih srodnih prilagodbi. Najvažnije među njima je gospodarenje otpadom. Životinje koje prezimuju u stanju su u suštini zaustaviti mokrenje i defekaciju tijekom hibernacije, kaže Drew, ponekad kroz proces reapsorpcije radi očuvanja hranjivih sastojaka. Nažalost, ljudi to ne mogu, iako je Drew čuo za prijedloge poput korištenja rektalnih katetera.
Čak i ako otkrijemo problem pooa, postoje i drugi izazovi. Tjelesne temperature ispod 37 stupnjeva Farenhejta imaju tendenciju da poremete probavni trakt čovjeka i mogu prouzročiti bol. Hladne temperature također mogu suzbiti imunološki sustav, čineći ljude ranjivijima na infekcije. Može se ispostaviti da ljudi jednostavno nisu bili namijenjeni za hibernaciju.
S manje znanstvene strane, dotični bi čovjek morao pristati na hibernaciju - što možda nije privlačna opcija. Stavljanje u ranjivo stanje hibernacije i nestajanje nedeljama ili mjesecima u vašem životu nešto je što mnogi mogu oklijevati. Bradford je za magazin Inverse prepričao da se astronaut Buzz Aldrin na konferencijskoj prezentaciji usprotivio ideji hibernacije, jer ne bi želio propustiti putovanje tamo.
Međutim, Bradford misli da će se praktične brige na kraju pobjediti. "Ako to znači razliku između mogućnosti odlaska na Mars, a ne, " kaže Bradford, "Mislim da će to svi učiniti."
Ako znanstvenici mogu ljudima omogućiti hibernaciju tijekom svemirskog leta, to će sigurno biti veliko postignuće. Ali možda je najčudesnija stvar hibernacije to što su ljudi tisućljećima naučili preživjeti bez nje - u okruženjima oštrim poput Arktika i tundre. Od prilagođavanja prehrane za izgradnju iglua do nošenja životinjskih koža, arktičke zajednice su više nego nadoknadile našu nesposobnost da uđemo u zimsku dugu silnicu. Pa iako se možemo diviti medvjedima i vračarima, dajte nam i malo zasluga.
