Eine Person im Winterschlaf kann auf eine Weltraumreise geschickt werden und wirdIch brauche keine Nahrung.
Jeden Frühling, wenn die Tage länger werden, werden verschiedene Tiere vonGrizzlys und Erdhörnchen erwachen aus dem Winterschlaf.Normalerweise sagen wir, dass sie aufwachen, aber der Winterschlaf ist viel schwieriger als der normale Schlaf.Jedes Tier, das monatelang ohne Futter und Wasser unter der Erde bleiben und überleben kann, tut diesEtwas Komplexeres als nur Schlafen.
Zu den Tieren, die Winterschlaf halten, gehörenNagetiere, einige Amphibien und sogar ein paar Primaten. Die größten Vertreter sind Bären. Laut Elena Gracheva, einer Neurowissenschaftlerin an der Yale University in New Haven, lässt sich der Prozess, der dazu führt, dass ein so großes Wesen „abschaltet“, nicht einfach erklären.
Es ist wichtig, den Winterschlaf von Bären zu untersuchen, da man damit etwas über den Aufbau großer Säugetiere, insbesondere des Menschen, lernen kann.Wenn Forscher den Prozess untersuchen, könnte er möglicherweisedie Art und Weise zu verändern, wie wir mit einer Vielzahl von menschlichen Krankheiten umgehen, darunter Schlaganfall, Osteoporose, Parkinson und Alzheimer.
Wie überwintern verschiedene Tiere?
Bären halten Winterschlaf auf eine besondere Art und Weise, die nicht wie andere Tiere ist.Arktische Ziesel können ihre Körpertemperatur vorübergehend auf -3 °C senken, ohne vollständig zu frieren.Bären hingegen verlieren in ihren Höhlen fast keine Wärme, aber diese hierDer Vorgang wird immer noch als Winterschlaf bezeichnet, da sich ihr Stoffwechsel verlangsamt.
Diesen Prozess haben Bryan Barnes, ein Zoologe an der University of Alaska Fairbanks, und seine Kollegen vor mehr als 10 Jahren sorgfältig verfolgt, indem sie Schwarzbären untersuchten, die in künstlichen Höhlen Winterschlaf hielten.
Diese Höhlen waren eigentlich Kammern, diegemessener Sauerstoffverbrauch und Kohlendioxidproduktion - das sind wichtige Indikatoren des Stoffwechsels. Sensoren verfolgten die Körpertemperatur. Dies war die erste Studie, die bestätigte, dass Tiere überwintern können, ohne zu frieren.
Doch laut Barnes ruhen sich Bären im Winterschlaf nicht nur aus.Sie machen wirklich dicht.
„Sie betreten die Höhle, wenn sie zwei oder drei werdenLegen Sie sich hin und bleiben Sie sechs Monate lang so“, sagt Barnes. Sie stehen nur alle paar Tage auf, um die Seite zu wechseln. Barnes stellt fest, dass Bärinnen während ihres Winterschlafs Junge tragen, ohne zu essen oder ihre eigenen Fett- und Wasserreserven zu verwenden.
Kann eine Person in den Winterschlaf gehen?
Ein Mensch könnte behandelt werden und in einem Krankenhausbett liegen oder zum Mars fliegen, das ErgebnisEiner davon ist, dass unsere Muskeln verkümmern und unsere Knochen nach Monaten der Inaktivität dünner werden.
Bären haben dieses Problem nicht.Ein Teil des Geheimnisses ihrer starken Knochen haben Wissenschaftler erst kürzlich gelüftet. Im Jahr 2021 veröffentlichten Barnes und Kollegen eine Studie, die zeigte, dass Bären im Winterschlaf Gene ausschalten können, die mit dem Knochenabbau in Verbindung stehen.
Forscher spekulieren, dass eines TagesEs wird möglich sein, den gleichen Prozess beim Menschen zu manipulieren, um Osteoporose zu verhindern. Barnes merkt an, dass dieser Ansatz bettlägerigen Menschen helfen kann.
Der langsame Stoffwechsel von Bären, die Winterschlaf halten, ist ein erstaunlicher Prozess.Ein Bär kann seine Atmung und Herzfrequenz über mehrere Monate um etwa 75 % verlangsamen, während er eine vergleichsweise hohe Körpertemperatur beibehält.Bisher weiß niemand genau, wie Bären ihren Stoffwechsel verlangsamen.
Forscher vermuten, dass die Bären nicht entspannt liegen wie Erdhörnchen, sondern im GegenteilZusammengerollt: So hält das fette Fell die Bären warm.
Die Forschung auf diesem Gebiet hat die Hauptfrage aufgeworfen:kann ein mensch überwintern Ist es möglich, diesen Zustand zu nutzen, um einfach im Weltraum zu reisen und nicht viele Ressourcen zu verbrauchen? Darüber hinaus können Sie eine Person, die sich auf der Intensivstation befindet, in den Winterschlaf versetzen, um ihr Leben zu retten.
Warum sollte eine Person Winterschlaf halten?
Herzinfarkte und Schlaganfälle verringern die Sauerstoffmenge, die das Gehirn erreicht, erheblich.Dieses Problem wäre viel weniger verheerend, wenn Ärzte die benötigte Sauerstoffmenge schnell reduzieren könnten.Mit anderen Worten, einen Menschen in eine Art Winterschlaf zu versetzen.
Wenn einer Person mit einem Schlaganfall in der ersten Stunde nach der Tragödie nicht geholfen wird, beginnt die irreversible Zerstörung des Körpers.Dieses Intervall wird als goldene Stunde bezeichnet.Wenn Ärzte den Winterschlaf reproduzieren könnten, dann könnte diese goldene Stunde eine goldene Woche oder drei Wochen sein.
Wie behandelt man Menschen mit Winterschlaf?
Wissenschaftler stellen fest, dass Bären, Erdhörnchen und andere Tiere im Winterschlaf Menschen, die an Alzheimer oder Parkinson leiden, sehr ähnlich sind.Beim Menschen sind diese Krankheiten durch die Anhäufung von Tau-Proteinen gekennzeichnet, die sich im Gehirn verklumpen.Das Gehirn eines schlafenden Bären durchläuft eine ähnliche Veränderung, vielleicht weil Proteine helfenSchützen Sie die Neuronen bei längerer Ruhe.
„Während des Winterschlafs kommt es zu einer massiven Ansammlung von Tau-Proteinen im Gehirn und im zentralen Nervensystem“, sagte Elena Gracheva, Neurowissenschaftlerin an der Yale University.
Aber es gibt einen Unterschied zwischen diesen Prozessen:Bei Patienten mit Alzheimer und Parkinson reichern sich Tau-Proteine mit fortschreitender Krankheit weiter an und das Tier im Winterschlaf kann sie loswerden. Infolgedessen zeigen ihre Gehirne keine Anzeichen von Schäden, und ihr Gedächtnis und ihre motorischen Fähigkeiten funktionieren wie zuvor.
Können wir jemals einen Menschen in den Winterschlaf versetzen?
Vielleicht werden Wissenschaftler eines Tages in der Lage sein, den gleichen Mechanismus zur Behandlung von Patienten zu nutzen.Die Untersuchung des Winterschlafs befindet sich noch in einem frühen Stadium, aber die Forscher untersuchen aktivDer Prozess des Winterschlafs, um zu verstehen, wie fortschreitende Gehirnerkrankungen behandelt werden können.
Eine Studie aus dem Jahr 2021, veröffentlicht inWissenschaftliche Berichte fanden heraus, dass der herbeigeführte Winterschlaf und das Aufwachen allein die Gehirnverbindungen stärkten und das Gedächtnis bei Mäusen verbesserten, die einen Zustand hatten, der dem von Alzheimer sehr ähnlich war. Die Autoren schlagen vor, dass eine medikamentöse Therapie entwickelt werden könnte, die Menschen einen ähnlichen kognitiven Schub verleihen könnte, ohne dass ein Winterschlaf erforderlich wäre.
Jetzt beschäftigt sich eines der Teams von Wissenschaftlern damituntersucht Veränderungen im Gehirn, die kognitive Beeinträchtigungen bei Menschen mit Parkinson-Krankheit verursachen. Insbesondere wird sie an der Gensequenzierung arbeiten, um den genetischen Unterschied zwischen Gehirnzellen, die anfällig für die Parkinson-Krankheit sind, und Gehirnzellen, die intakt bleiben, besser zu verstehen.
Das Team verwendet einige der gleichen Ansätze, die es bei der Untersuchung überwinternder Tiere gewählt hat.
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