Ένα άτομο σε χειμερία νάρκη μπορεί να σταλεί σε διαστημικό ταξίδι και δεν θα χρειαστεί φαγητό. Ή συστήστε του σε αυτό
Κάθε άνοιξη, όταν οι μέρες μεγαλώνουν,Διάφορα ζώα, από γκρίζλι μέχρι σκίουρους, αρχίζουν να ξυπνούν από τη χειμερία νάρκη. Συνήθως λέμε ότι ξυπνούν, αλλά η χειμερία νάρκη είναι πολύ πιο περίπλοκη από τον κανονικό ύπνο. Κάθε ζώο που μπορεί να μείνει κάτω από τη γη για μήνες χωρίς τροφή ή νερό και να επιβιώσει, κάνει κάτι πιο περίπλοκο από τον ύπνο.
Μεταξύ των ζώων που πέφτουν σε χειμερία νάρκη είναιτρωκτικά, μερικά αμφίβια, ακόμη και μερικά πρωτεύοντα. Οι μεγαλύτεροι εκπρόσωποι είναι οι αρκούδες. Σύμφωνα με την Έλενα Γκράτσεβα, νευροεπιστήμονα στο Πανεπιστήμιο Γέιλ στο Νιου Χέιβεν, η διαδικασία που προκαλεί ένα τόσο μεγάλο ον να «σβήσει» αψηφά την απλή εξήγηση.
Είναι σημαντικό να μελετήσετε τη χειμερία νάρκη της αρκούδας επειδήμπορείτε να μάθετε για τη δομή των μεγάλων θηλαστικών, ιδιαίτερα των ανθρώπων. Εάν οι ερευνητές μελετήσουν αυτή τη διαδικασία, θα μπορούσε ενδεχομένως να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο προσεγγίζουμε ένα ευρύ φάσμα ανθρώπινων ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των εγκεφαλικών επεισοδίων, της οστεοπόρωσης, της νόσου του Πάρκινσον και της νόσου του Αλτσχάιμερ.
Πώς πέφτουν σε χειμερία νάρκη τα διάφορα ζώα;
Οι αρκούδες πέφτουν σε χειμερία νάρκη με ιδιαίτερο τρόπο, όχιπαρόμοια με άλλα ζώα. Οι επίγειοι σκίουροι της Αρκτικής μπορούν να μειώσουν προσωρινά τη θερμοκρασία του σώματός τους στους -3°C χωρίς να παγώσουν εντελώς. Οι αρκούδες, από την άλλη πλευρά, δεν χάνουν σχεδόν καθόλου θερμότητα στα κρησφύγετα τους, αλλά η διαδικασία εξακολουθεί να ονομάζεται χειμερία νάρκη επειδή ο μεταβολισμός τους επιβραδύνεται.
Αυτή τη διαδικασία, ο Bryan Barnes, ένας ζωολόγος στο Πανεπιστήμιο της Αλάσκας Fairbanks, και οι συνάδελφοί του παρακολούθησαν προσεκτικά πριν από περισσότερα από 10 χρόνια, μελετώντας τις μαύρες αρκούδες που πέφτουν σε χειμερία νάρκη σε τεχνητές φωλιά.
Αυτά τα λημέρια ήταν στην πραγματικότητα θάλαμοι πουμετρημένη κατανάλωση οξυγόνου και παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα - αυτοί είναι σημαντικοί δείκτες του μεταβολισμού. Αισθητήρες παρακολουθούσαν τη θερμοκρασία του σώματος. Αυτή ήταν η πρώτη μελέτη που επιβεβαίωσε ότι τα ζώα μπορούν να αδρανοποιηθούν χωρίς να κρυώσουν.
Ωστόσο, οι αρκούδες σε χειμερία νάρκη δεν ξεκουράζονται μόνο, είπε ο Barnes. Πραγματικά σβήνουν.
«Μπαίνουν στη φωλιά, κάνουν δύο-τρίαφορές, ξαπλώστε και μείνετε έτσι για έξι μήνες», λέει ο Barnes. Σηκώνονται μόνο για να αλλάζουν πλευρά κάθε λίγες μέρες. Ο Barnes σημειώνει ότι οι αρκούδες κατά τη διάρκεια της χειμερινής χειμερινής νάρκης τους φέρουν μικρά χωρίς να τρώνε ή να χρησιμοποιούν τα δικά τους αποθέματα λίπους και νερού.
Μπορεί ένα άτομο να πέσει σε χειμερία νάρκη;
Ένα τέτοιο όνειρο θα κοστίσει ακριβά στους ανθρώπους.Ένα άτομο θα μπορούσε να λάβει θεραπεία και να ξαπλώσει σε ένα κρεβάτι νοσοκομείου ή να πετάξει στον Άρη, το αποτέλεσμα είναι το ίδιο - οι μύες μας ατροφούν και τα οστά μας γίνονται πιο λεπτά μετά από μήνες αδράνειας.
Οι αρκούδες δεν έχουν αυτό το πρόβλημα.Μέρος του μυστικού των γερών οστών τους, αποκάλυψαν οι επιστήμονες μόλις πρόσφατα. Το 2021, ο Barnes και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν μια μελέτη που δείχνει ότι οι αρκούδες σε χειμερία νάρκη είναι σε θέση να απενεργοποιήσουν τα γονίδια που σχετίζονται με τη διάσπαση των οστών.
Οι ερευνητές εικάζουν ότι κάποια μέραθα είναι δυνατός ο χειρισμός της ίδιας διαδικασίας στους ανθρώπους για την πρόληψη της οστεοπόρωσης. Ο Barnes σημειώνει ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να βοηθήσει άτομα που είναι κλινήρης.
Ο αργός μεταβολισμός των αρκούδων που πέφτουν σεη χειμερία νάρκη είναι μια καταπληκτική διαδικασία. Μια αρκούδα μπορεί να επιβραδύνει την αναπνοή και τον καρδιακό της ρυθμό κατά περίπου 75% για αρκετούς μήνες, διατηρώντας παράλληλα μια σχετικά υψηλή θερμοκρασία σώματος. Μέχρι στιγμής, κανείς δεν ξέρει ακριβώς πώς οι αρκούδες επιβραδύνουν τον μεταβολισμό τους.
Οι ερευνητές υποπτεύονται ότι οι αρκούδες δεν ξαπλώνουν χαλαρές όπως τα γοφάρια, αλλά μάλλον κουλουριάζονται: έτσι το λίπος και η γούνα κρατούν τις αρκούδες ζεστές.
Η έρευνα σε αυτόν τον τομέα δημιούργησε το κύριο ερώτημα:μπορεί ένα άτομο να πέσει σε χειμερία νάρκη; Είναι δυνατόν να χρησιμοποιήσετε αυτήν την κατάσταση για να ταξιδέψετε εύκολα στο διάστημα και να μην χρησιμοποιήσετε πολλούς πόρους. Επιπλέον, μπορείτε να θέσετε σε χειμερία νάρκη ένα άτομο που βρίσκεται στην εντατική για να σώσετε τη ζωή του.
Γιατί να πέσει ένα άτομο σε χειμερία νάρκη;
Οι καρδιακές προσβολές και τα εγκεφαλικά μειώνονται σημαντικάτην ποσότητα του οξυγόνου που εισέρχεται στον εγκέφαλο. Αυτό το πρόβλημα θα ήταν πολύ λιγότερο καταστροφικό εάν οι γιατροί μπορούσαν να μειώσουν γρήγορα την ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται. Με άλλα λόγια, για να βάλουμε ένα άτομο σε κάποια εμφάνιση αδρανοποίησης.
Εάν ένα άτομο με εγκεφαλικό δεν βοηθηθείτην πρώτη ώρα μετά την τραγωδία, τότε θα αρχίσει η μη αναστρέψιμη καταστροφή στο σώμα. Αυτή η περίοδος ονομάζεται χρυσή ώρα. Εάν οι γιατροί μπορούσαν να αναπαράγουν τη χειμερία νάρκη, αυτή η χρυσή ώρα θα μπορούσε να γίνει μια χρυσή εβδομάδα ή τρεις εβδομάδες.
Πώς να αντιμετωπίσετε τα άτομα με χειμερία νάρκη;
Οι επιστήμονες σημειώνουν ότι οι αρκούδες σε χειμερία νάρκηΤα γοφάρια και άλλα ζώα μοιάζουν πολύ με άτομα με νόσο Αλτσχάιμερ ή Πάρκινσον. Στον άνθρωπο, αυτές οι ασθένειες χαρακτηρίζονται από τη συσσώρευση πρωτεϊνών ταυ, οι οποίες σχηματίζουν μπερδέματα στον εγκέφαλο. Ο εγκέφαλος μιας κοιμισμένης αρκούδας υφίσταται παρόμοια μεταμόρφωση, ίσως επειδή οι πρωτεΐνες βοηθούν στην προστασία των νευρώνων κατά τη διάρκεια μεγάλων περιόδων ανάπαυσης.
«Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης, υπάρχει μια τεράστια συσσώρευση πρωτεϊνών ταυ στον εγκέφαλο και το κεντρικό νευρικό σύστημα», δήλωσε η Έλενα Γκράτσεβα, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Γέιλ.
Αλλά υπάρχει μια διαφορά μεταξύ αυτών των διαδικασιών:σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ και Πάρκινσον, οι πρωτεΐνες tau συνεχίζουν να συσσωρεύονται καθώς η ασθένεια επιδεινώνεται και το ζώο που βρίσκεται σε χειμερία νάρκη είναι σε θέση να τις απαλλαγεί. Ως αποτέλεσμα, ο εγκέφαλός τους δεν παρουσιάζει σημάδια βλάβης και η μνήμη και οι κινητικές τους δεξιότητες λειτουργούν όπως πριν.
Μπορούμε ποτέ να βάλουμε έναν άνθρωπο σε χειμερία νάρκη;
Ίσως κάποια μέρα οι επιστήμονες θα μπορέσουν να το χρησιμοποιήσουντον ίδιο μηχανισμό για τη θεραπεία ασθενών. Η μελέτη της αδρανοποίησης βρίσκεται ακόμη στα αρχικά της στάδια, αλλά οι ερευνητές μελετούν ενεργά τη διαδικασία της αδρανοποίησης για να κατανοήσουν πώς να αντιμετωπίσουν τις προοδευτικές ασθένειες του εγκεφάλου.
Μια μελέτη του 2021 που δημοσιεύτηκε στοΕπιστημονικές εκθέσεις διαπίστωσαν ότι η επαγόμενη χειμερία νάρκη και η αφύπνιση από μόνες τους ενίσχυαν τις εγκεφαλικές συνδέσεις και βελτίωσαν τη μνήμη σε ποντίκια που είχαν μια κατάσταση πολύ παρόμοια με τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι θα μπορούσε να αναπτυχθεί φαρμακευτική θεραπεία που θα μπορούσε να προσφέρει παρόμοια γνωστική ώθηση στους ανθρώπους, χωρίς την ανάγκη χειμερίας νάρκης.
Τώρα μια από τις ομάδες επιστημόνων ασχολείται με το γεγονός ότιμελετά αλλαγές στον εγκέφαλο που προκαλούν γνωστική εξασθένηση σε άτομα με νόσο του Πάρκινσον. Συγκεκριμένα, θα εργαστεί στον προσδιορισμό της αλληλουχίας γονιδίων για να κατανοήσει καλύτερα τη γενετική διαφορά μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων που είναι ευάλωτα στη νόσο του Πάρκινσον και των εγκεφαλικών κυττάρων που παραμένουν ανέπαφα.
Η ομάδα χρησιμοποιεί μερικές από τις ίδιες προσεγγίσεις που ακολούθησαν κατά τη μελέτη των ζώων σε χειμερία νάρκη.
Διαβάστε περισσότερα:
Το κυνηγούν εδώ και αιώνες: τι γνωρίζουμε για τον πλανήτη Vulcan δίπλα στον Ήλιο
Οι αστρονόμοι βρήκαν έναν πλανήτη κοντά στη Γη: έχει μια πολύ περίεργη τροχιά
Οι επιστήμονες «ανασταίνουν» ένα αρχαίο ένζυμο για να θρέψει 9 δισεκατομμύρια ανθρώπους μέχρι το 2050