Материалы портала «Научная Россия»

Европейское космическое агентство интересуется, могут ли люди впадать в спячку

Европейское космическое агентство интересуется, могут ли люди впадать в спячку
Ученые рассказали о возможности введения человека в состояние «спячки» во время длительных межпланетных перелетов.

Нейрофизиолог Владислав Вязовский из Оксфордского университета (Великобритания) занимается изучением функций человеческого мозга о время сна. Он участвует в проекте по изучению возможности введения человека в состояние «спячки» во время длительных межпланетных перелетов, организованном Европейским космическим агентством (ESA). О проблемах и перспективах в этой области рассказывает его заметка на портале The Conversation.

«Технически» зимняя спячка (гибернация) представляет собой регулируемое состояние замедления метаболизма в организме. Все биохимические реакции, частота сердечных сокращений, процессы дыхания и потребления энергии при этом существенно замедляются. Кроме того понижается температура тела. В живой природе такое состояние наблюдается у разных животных и может длиться от пары часов до нескольких месяцев. Среди млекопитающих зимняя спячка характерна для медведей, ежей, а из ближайших «родственников» человека — для мадагаскарских толстохвостых лемуров. Таким образом, с эволюционной точки зрения, нет особых препятствий к тому, чтобы подобное состояние могло бы быть вызвано у людей.

Контролируемое понижение температуры тела и замедление процесса обмена веществ используется в медицине, например во время операций на сердце или головном мозге. В этом состоянии организм человека словно бы переходит в «режим экономии энергии» и легче переносит недостаток кислорода и питательных веществ. Однако в отличие от людей, у которых регулируемая гипотермия требует применения агрессивных лекарственных средств, животные «знают», как безопасно и спонтанно выходить из этого состояния. Медведи, например, избегают при этом еще и заболевания сахарным диабетом, что для человека было бы почти неизбежно.

На сегодняшний день еще очень мало известно о том, как на самом деле животные входят в состояние спячки и как его поддерживают. Вполне возможно, что погружение в состояние гибернации начинается с «нижнего» биологического уровня — начиная с изменений, происходящих в отдельных клетках на молекулярном уровне. В то же время контроль «сверху», предполагающий определенные сигналы нервной системы и выброс гормонов, также может играть определенную роль.

Ученые предполагают, что в действительности животные периодически выходят из состояния гибернации, но зачастую это время они проводят во сне, а затем снова возвращаются в спячку. Хотя мы и представляем себе состояние спячки как глубокий сон, это — не одно и то же. Гибернация фактически лишает животных сна, и они вынуждены время от времени компенсировать эту недостачу. Об этом свидетельствует схожесть электроэнцефалограмм в момент, когда животные лишены сна и когда они только вышли из состояния спячки.

Вероятно, это связано с тем, что в период спячки активизируются зоны мозга, контролирующие глубокий сон. Кроме того, существует мнение, что оцепенение «переключает» мозг в режим, долгое пребывание в котором может повредить его. Во избежание этого организм время от времени переходит в состояние сна.

Низкий уровень кислорода, питательных веществ в крови и перестройка синаптических связей между клетками мозга во время зимней спячки также негативно сказываются на его функциях, в частности, памяти. Об этом говорят эксперименты на летучих мышах.  

Профессор Вязовский пишет, что хотя до сих пор нет уверенности в том, возможно ли безопасное длительное введение человека в состояние гибернации, потенциальные механизмы для этого уже проглядываются. Необходимо провести детальные исследования ключевых зон мозга и определить молекулярные процессы, которые регулируют функции нашего сна.  

Владислав Вязовский окончил биологический факультет Харьковского университета (Украина) и докторантуру университета Цюриха (Швейцария). Занимал позицию в университете Медисона (США), в настоящее время работает в Оксфорде (Великобритания).  

Читайте также на портале Научная Россия о животном, которое девять месяцев в году проводит в спячке.

гибернация длительные межпланетные перелеты замедление метаболизма спячка

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий