Una persona que hiberna puede ser enviada a un viaje espacial y no necesitará comida. O presentarle esto
Cada primavera, cuando los días se hacen más largos,Varios animales, desde osos pardos hasta ardillas terrestres, están comenzando a despertar de la hibernación. Solemos decir que se despiertan, pero la hibernación es mucho más compleja que el sueño normal. Cualquier animal que pueda permanecer bajo tierra durante meses sin comida ni agua y sobrevivir está haciendo algo más complejo que simplemente dormir.
Entre los animales que hibernan estánroedores, algunos anfibios e incluso algunos primates. Los mayores representantes son los osos. Según Elena Gracheva, neurocientífica de la Universidad de Yale en New Haven, el proceso que hace que un ser tan grande se "apague" desafía una explicación simple.
Es importante estudiar la hibernación de los osos porquePuedes aprender sobre la estructura de los grandes mamíferos, en particular los humanos. Si los investigadores estudian este proceso, podría cambiar la forma en que abordamos una amplia gama de enfermedades humanas, incluidos los accidentes cerebrovasculares, la osteoporosis, la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer.
¿Cómo hibernan los diferentes animales?
Los osos hibernan de una manera especial, nosimilar a otros animales. Las ardillas terrestres del Ártico pueden bajar temporalmente su temperatura corporal a -3°C sin congelarse por completo. Los osos, por otro lado, casi no pierden calor en sus guaridas, pero el proceso todavía se llama hibernación porque su metabolismo se ralentiza.
Este proceso, Bryan Barnes, zoólogo de la Universidad de Alaska Fairbanks, y sus colegas rastrearon cuidadosamente hace más de 10 años, estudiando osos negros que hibernaban en guaridas artificiales.
Estas guaridas eran en realidad cámaras queconsumo medido de oxígeno y producción de dióxido de carbono: estos son indicadores importantes del metabolismo. Los sensores rastreaban la temperatura corporal. Este fue el primer estudio que confirmó que los animales pueden hibernar sin enfriarse.
Sin embargo, los osos que hibernan no sólo descansan, dijo Barnes. Realmente se apagan.
"Entran en la guarida, se vuelven dos o tresveces, acuéstese y quédese así durante seis meses”, dice Barnes. Solo se levantan para cambiar de lado cada pocos días. Barnes señala que las osas durante su hibernación invernal dan crías sin comer ni usar sus propias reservas de grasa y agua.
¿Puede una persona entrar en hibernación?
Un sueño así le costará caro a la gente.Una persona podría recibir tratamiento y permanecer en una cama de hospital o volar a Marte, el resultado es el mismo: nuestros músculos se atrofian y nuestros huesos se vuelven más delgados después de meses de inactividad.
Los osos no tienen este problema.Parte del secreto de sus huesos fuertes, los científicos han revelado recientemente. En 2021, Barnes y sus colegas publicaron un estudio que muestra que los osos en hibernación pueden desactivar los genes asociados con la descomposición ósea.
Los investigadores especulan que algún díaserá posible manipular el mismo proceso en humanos para prevenir la osteoporosis. Barnes señala que este enfoque puede ayudar a las personas postradas en cama.
El lento metabolismo de los osos que caen enLa hibernación es un proceso asombroso. Un oso puede disminuir su respiración y su ritmo cardíaco en aproximadamente un 75% durante varios meses mientras mantiene una temperatura corporal relativamente alta. Hasta el momento, nadie sabe exactamente cómo los osos ralentizan su metabolismo.
Los investigadores sospechan que los osos no se encuentran relajados como las tuzas, sino que se acurrucan: así es como la grasa y el pelaje mantienen a los osos calientes.
La investigación en esta área ha dado lugar a la pregunta principal:¿una persona puede hibernar? ¿Es posible usar este estado para viajar fácilmente en el espacio y no usar muchos recursos? Además, puedes hibernar a una persona que está en cuidados intensivos para salvarle la vida.
¿Por qué una persona hiberna?
Los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares se reducen significativamentela cantidad de oxígeno que ingresa al cerebro. Este problema sería mucho menos devastador si los médicos pudieran reducir rápidamente la cantidad de oxígeno necesaria. En otras palabras, poner a una persona en una especie de hibernación.
Si una persona con un derrame cerebral no recibe ayudaLa primera hora después de la tragedia, comenzará la destrucción irreversible del cuerpo. Este período se llama la hora dorada. Si los médicos pudieran reproducir la hibernación, esta hora dorada podría convertirse en una semana dorada o tres semanas.
¿Cómo tratar a las personas con hibernación?
Los científicos señalan que los osos que hibernanLas tuzas y otros animales son muy similares a las personas con la enfermedad de Alzheimer o Parkinson. En los humanos, estas enfermedades se caracterizan por la acumulación de proteínas tau, que forman ovillos en el cerebro. El cerebro de un oso dormido sufre una transformación similar, quizás porque las proteínas ayudan a proteger las neuronas durante largos períodos de descanso.
“Durante la hibernación, hay una acumulación masiva de proteínas tau en el cerebro y el sistema nervioso central”, dijo Elena Gracheva, neurocientífica de la Universidad de Yale.
Pero hay una diferencia entre estos procesos:en pacientes con enfermedad de Alzheimer y Parkinson, las proteínas tau continúan acumulándose a medida que la enfermedad empeora, y el animal en hibernación puede deshacerse de ellas. Como resultado, sus cerebros no muestran signos de daño y su memoria y habilidades motoras funcionan como antes.
¿Podremos alguna vez poner a un humano en hibernación?
Quizás algún día los científicos puedan utilizarel mismo mecanismo para tratar a los pacientes. El estudio de la hibernación aún se encuentra en sus primeras etapas, pero los investigadores están estudiando activamente el proceso de hibernación para comprender cómo manejar las enfermedades cerebrales progresivas.
Un estudio de 2021 publicado enScientific Reports descubrió que la hibernación y el despertar inducidos por sí solos fortalecieron las conexiones cerebrales y mejoraron la memoria en ratones que tenían una condición muy similar al Alzheimer. Los autores sugieren que se podría desarrollar una terapia farmacológica que podría proporcionar un impulso cognitivo similar a los humanos, sin la necesidad de hibernar.
Ahora uno de los equipos de científicos está comprometido con el hecho de queestudia los cambios en el cerebro que causan deterioro cognitivo en personas con enfermedad de Parkinson. En particular, trabajará en la secuenciación de genes para comprender mejor la diferencia genética entre las células cerebrales que son vulnerables a la enfermedad de Parkinson y las células cerebrales que permanecen intactas.
El equipo está utilizando algunos de los mismos enfoques que tomaron al estudiar animales en hibernación.
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