Egy hibernált embert el lehet küldeni űrutazásra, és nem lesz szüksége élelemre. Vagy mutasd be neki ezt
Minden tavasszal, amikor hosszabbodnak a nappalok,Különféle állatok, a grizzliktől az ürgékig, kezdenek felébredni a hibernációból. Általában azt mondjuk, hogy felébrednek, de a hibernálás sokkal összetettebb, mint a normál alvás. Bármely állat, amely hónapokig tud maradni a föld alatt élelem vagy víz nélkül, és túléli, az alvásnál bonyolultabb dolgot csinál.
A hibernált állatok között vannakrágcsálók, néhány kétéltű, és még néhány főemlős is. A legnagyobb képviselők a medvék. Elena Gracheva, a New Haven-i Yale Egyetem idegtudósa szerint a folyamat, amely egy ilyen nagy lény "kikapcsolását" okozza, dacol az egyszerű magyarázattal.
Fontos a medve hibernálásának tanulmányozása, mert azmegismerheti a nagy emlősök, különösen az emberek felépítését. Ha a kutatók tanulmányozzák ezt a folyamatot, az potenciálisan megváltoztathatja azt, ahogyan az emberi betegségek széles skálájához közelítünk, beleértve a stroke-ot, a csontritkulást, a Parkinson-kórt és az Alzheimer-kórt.
Hogyan hibernálnak a különböző állatok?
A medvék különleges módon hibernálnak, nemhasonló más állatokhoz. A sarkvidéki ürgék testhőmérsékletüket átmenetileg -3°C-ra tudják csökkenteni anélkül, hogy teljesen megfagynának. A medvék viszont szinte egyáltalán nem veszítenek hőt odúikban, de a folyamatot mégis hibernációnak nevezik, mert lelassul az anyagcseréjük.
Ezt a folyamatot Bryan Barnes, az Alaska Fairbanksi Egyetem zoológusa és munkatársai több mint 10 évvel ezelőtt gondosan nyomon követték, mesterséges barlangokban hibernált fekete medvéket tanulmányozva.
Ezek az odúk valójában kamrák voltakmért oxigénfogyasztás és szén-dioxid termelés – ezek az anyagcsere fontos mutatói. Érzékelők követik a testhőmérsékletet. Ez volt az első olyan tanulmány, amely megerősítette, hogy az állatok képesek hibernálni anélkül, hogy kihűlnének.
A hibernált medvék azonban nem csak pihennek, mondta Barnes. Valóban kikapcsolnak.
„Bemennek az odúba, fordulnak kettőt vagy hármatalkalommal, feküdjön le, és maradjon így hat hónapig” – mondja Barnes. Csak néhány naponta kelnek fel oldalt váltani. Barnes megjegyzi, hogy a medvék hibernált állapotban hordják ki kölykeit anélkül, hogy etetnék, vagy nem használnák fel saját zsír- és vízkészleteiket.
Mehet az ember hibernált állapotba?
Egy ilyen álom sokba kerül az embereknek.Az embert kezelni lehet, és kórházi ágyban fekhet, vagy a Marsra repülhet, az eredmény ugyanaz – izmaink sorvadnak, csontjaink pedig elvékonyodnak hónapoknyi inaktivitás után.
A medvéknek nincs ilyen problémájuk.Erős csontjaik titkának egy részét a tudósok csak nemrég tárták fel. 2021-ben Barnes és munkatársai publikáltak egy tanulmányt, amely kimutatta, hogy a hibernált medvék képesek kikapcsolni a csontlebontással kapcsolatos géneket.
A kutatók azt feltételezik, hogy egyszer majdlehetséges lesz ugyanazt a folyamatot manipulálni emberekben a csontritkulás megelőzésére. Barnes megjegyzi, hogy ez a megközelítés segíthet az ágyhoz kötött embereken.
A beeső medvék lassú anyagcseréjea hibernálás csodálatos folyamat. A medve több hónap alatt körülbelül 75%-kal képes lelassítani légzését és szívverését, miközben viszonylag magas testhőmérsékletet tart fenn. Egyelőre senki sem tudja pontosan, hogyan lassítják le az anyagcserét a medvék.
A kutatók arra gyanakodnak, hogy a medvék nem fekszenek kipihenten, mint a gopherek, hanem összegömbölyödnek: a kövér és a szőr így tartja melegen a medvéket.
Az ezen a területen végzett kutatások felvetették a fő kérdést:hibernálhat az ember? Használható-e ez az állapot az űrben való könnyű utazáshoz és nem sok erőforrás felhasználásához. Ezenkívül az intenzív osztályon lévő személyt hibernálhatja, hogy megmentse az életét.
Miért hibernált az ember?
A szívinfarktus és a stroke jelentősen csökkenaz agyba jutó oxigén mennyisége. Ez a probléma sokkal kevésbé pusztítana, ha az orvosok gyorsan csökkentenék a szükséges oxigén mennyiségét. Más szóval, hogy az embert a hibernálás látszatába helyezze.
Если человеку с инсультом не оказать помочь в первый час после трагедии, то начнутся необратимые разрушения в организме. Этот промежуток называют золотым часом. Если бы врачи могли воспроизвести спячку, то этот золотой час мог бы стать золотой неделей или тремя неделями.
Hogyan kezeljük a hibernált embereket?
Ученые отмечают, что впадающие в спячку медведи, суслики и другие животные очень похожи на людей, страдающих болезнью Альцгеймера или Паркинсона. У человека эти заболевания характеризуются накоплением тау-белков, которые образуют клубки в мозге. Мозг спящего медведя претерпевает аналогичную трансформацию, возможно, потому, что белки помогают защитить нейроны во время длительного отдыха.
"A hibernáció során a tau fehérjék tömegesen felhalmozódnak az agyban és a központi idegrendszerben" - mondta Elena Gracheva, a Yale Egyetem idegkutatója.
De van különbség ezek között a folyamatok között:Alzheimer- és Parkinson-kórban szenvedő betegeknél a tau fehérjék a betegség súlyosbodásával tovább halmozódnak fel, és a hibernált állat képes megszabadulni tőlük. Ennek eredményeként agyukon nem mutatkoznak károsodás jelei, memóriájuk és motoros készségeik pedig úgy működnek, mint korábban.
Tudunk valaha hibernált állapotba helyezni egy embert?
Возможно, когда-нибудь ученые смогут использовать тот же механизм для лечения пациентов. Изучение процесса спячки пока находится на ранней стадии, но исследователи активно изучают процесс впадения в спячку, чтобы понять, как можно справиться с прогрессирующими заболеваниями мозга.
Egy 2021-ben megjelent tanulmányA tudományos jelentések kimutatták, hogy az indukált hibernálás és az ébredés önmagában erősítette az agyi kapcsolatokat és javította a memóriát az Alzheimer-kórhoz nagyon hasonló állapotú egereknél. A szerzők azt sugallják, hogy olyan gyógyszeres terápiát lehetne kifejleszteni, amely hasonló kognitív lökést adhatna az embereknek anélkül, hogy hibernáltnak kellene lennie.
Most az egyik tudóscsoport azzal foglalkozikolyan agyi változásokat tanulmányoz, amelyek kognitív károsodást okoznak Parkinson-kórban szenvedőknél. Különösen a génszekvenáláson fog dolgozni, hogy jobban megértse a Parkinson-kórral szemben érzékeny agysejtek és az érintetlen agysejtek közötti genetikai különbséget.
A csapat ugyanazokat a módszereket alkalmazza, mint a hibernált állatok tanulmányozása során.
Olvass tovább:
Évszázadok óta vadásznak rá: mit tudunk a Nap melletti Vulkán bolygóról
A csillagászok egy bolygót találtak a Föld közelében: nagyon furcsa pályája van
A tudósok „feltámasztottak” egy ősi enzimet, amely 2050-re 9 milliárd ember táplálékát szolgálja