Хиберниращ човек може да бъде изпратен на космическо пътуване и ще бъдеНямате нужда от храна.
Всяка пролет, тъй като дните стават по-дълги, различни животни, вариращи отГризлитата и гоферите започват да се събуждат от хибернация.Обикновено казваме, че се събуждат, но хибернацията е много по-трудна от нормалния сън.Всяко животно, което може да остане под земята в продължение на месеци без храна, вода и да оцелее, го правиНещо по-сложно от това просто да спиш.
Сред животните, които зимуват сагризачи, някои земноводни и дори няколко примати. Най-големите представители са мечките. Според Елена Грачева, невролог от Йейлския университет в Ню Хейвън, процесът, който кара толкова голямо същество да се „изключи“, не се поддава на просто обяснение.
Важно е да се проучи хибернацията на мечките, тъй като може да се използва за изучаване на структурата на големите бозайници, по-специално хората.Ако изследователите изучават процеса, той потенциално може дапроменят начина, по който подхождаме към широк спектър от човешки заболявания, включително инсулт, остеопороза, болест на Паркинсон и болестта на Алцхаймер.
Как спят зимен сън различните животни?
Мечките спят зимен сън по специален начин, който не е като другите животни.Арктическите земни катерици могат временно да понижат телесната си температура до -3 °C, без да замръзват напълно.Мечките, от друга страна, не губят почти никаква топлина в бърлогите си, но тазиПроцесът все още се нарича хибернация, защото метаболизмът им се забавя.
Този процес Брайън Барнс, зоолог от Университета на Аляска Феърбанкс, и неговите колеги внимателно проследиха преди повече от 10 години, изучавайки черни мечки, които зимуват в изкуствени леговища.
Тези леговища всъщност бяха камери, коитоизмерената консумация на кислород и производството на въглероден диоксид - това са важни показатели за метаболизма. Сензори проследяват телесната температура. Това беше първото проучване, което потвърждава, че животните могат да спят зимен сън, без да им стане студено.
И все пак, според Барнс, хиберниращите мечки не просто си почиват.Те наистина се затварят.
„Влизат в бърлогата, стават две или трипъти, легнете и останете така в продължение на шест месеца“, казва Барнс. Те стават само на всеки няколко дни, за да сменят страната. Барнс отбелязва, че мечките по време на зимната си хибернация мечетата без да ядат или използват собствените си запаси от мазнини и вода.
Може ли човек да влезе в хибернация?
Човек може да бъде лекуван и да лежи в болнично легло или да лети до Марс, резултатътЕдната е, че мускулите ни атрофират и костите ни стават по-тънки след месеци на бездействие.
Мечките нямат този проблем.Част от тайната на здравите им кости учените разкриха едва наскоро. През 2021 г. Барнс и колеги публикуваха проучване, което показва, че хиберниращите мечки са в състояние да изключат гените, свързани с разрушаването на костите.
Изследователите спекулират, че някой денще бъде възможно да се манипулира същия процес при хора, за да се предотврати остеопороза. Барнс отбелязва, че този подход може да помогне на прикованите на легло хора.
Бавният метаболизъм на хиберниращите мечки е невероятен процес.Мечката може да забави дишането и сърдечната си честота с около 75% в продължение на няколко месеца, като същевременно поддържа сравнително висока телесна температура.Засега никой не знае как точно мечките забавят метаболизма си.
Изследователите подозират, че мечките не лежат отпуснати като лалугери, а обратнотоСвита: така мазната козина поддържа мечките топли.
Изследванията в тази област пораждат основния въпрос:може ли човек да спи зимен сън? Възможно ли е да се използва това състояние за лесно пътуване в космоса и да не се използват много ресурси. Освен това можете да спите в хибернация човек, който е в интензивно отделение, за да спасите живота му.
Защо човек ще спи зимен сън?
Инфарктите и инсултите значително намаляват количеството кислород, достигащо до мозъка.Този проблем би бил много по-малко опустошителен, ако лекарите можеха бързо да намалят необходимото количество кислород.С други думи, да се постави човек в един вид хибернация.
Ако човек с инсулт не се помогне в първия час след трагедията, тогава ще започне необратимо унищожаване в тялото.Този интервал се нарича златен час.Ако лекарите можеха да възпроизведат хибернация, тогава този златен час може да бъде златна седмица или три седмици.
Как да се отнасяме към хората с хибернация?
Учените отбелязват, че хиберниращите мечки, лалугерите и други животни са много подобни на хората, страдащи от болестта на Алцхаймер или Паркинсон.При хората тези заболявания се характеризират с натрупване на тау протеини, които образуват заплитания в мозъка.Мозъкът на спящата мечка претърпява подобна трансформация, може би защото протеините помагатЗащитете невроните по време на продължителна почивка.
„По време на хибернация има масивно натрупване на тау протеини в мозъка и централната нервна система“, казва Елена Грачева, невролог от Йейлския университет.
Но има разлика между тези процеси:при пациенти с болестта на Алцхаймер и Паркинсон, тау протеините продължават да се натрупват с влошаване на заболяването и хиберниращото животно е в състояние да се отърве от тях. В резултат на това мозъкът им не показва признаци на увреждане, а паметта и двигателните им умения работят както преди.
Можем ли някога да поставим човек в хибернация?
Може би някой ден учените ще могат да използват същия механизъм за лечение на пациенти.Изследването на процеса на хибернация все още е на ранен етап, но изследователите активно изучаватПроцесът на хибернация, за да се разбере как могат да се управляват прогресивните мозъчни заболявания.
Проучване от 2021 г., публикувано вНаучните доклади установяват, че само предизвиканата хибернация и събуждане укрепват мозъчните връзки и подобряват паметта при мишки, които имат състояние, много подобно на болестта на Алцхаймер. Авторите предполагат, че може да се разработи лекарствена терапия, която да осигури подобен когнитивен тласък на хората, без да е необходимо да хибернаират.
Сега един от екипите от учени се занимава с товаизследва промени в мозъка, които причиняват когнитивно увреждане при хора с болест на Паркинсон. По-специално, тя ще работи върху генното секвениране, за да разбере по-добре генетичната разлика между мозъчните клетки, които са уязвими към болестта на Паркинсон, и мозъчните клетки, които остават непокътнати.
Екипът използва някои от същите подходи, които са използвали при изучаването на животни в хибернация.
Прочетете още:
Той е ловуван от векове: какво знаем за планетата Вулкан до Слънцето
Астрономите са открили планета близо до Земята: тя има много странна орбита
Учените „възкресяват“ древен ензим, за да нахрани 9 милиарда души до 2050 г.