По пути медведей: Зимняя спячка для человечества
Жалобы на зиму остаются одной из главных надежных тем для спокойных небольших разговоров. Одни люди протестуют: «Я очень люблю холод». А другие с удовольствием бы приняли участие в избиении зимней погоды, если бы это было возможно. В дополнение к распространенному доступу к теплым домам, офисам и автомобилям новые индустрии обещают новые методы борьбы с холодом. Увлажняющие кремы продаются, чтобы помочь поддерживать кожу в тонусе. А массивные пуховики обязательны для того, чтобы провести хотя бы несколько минут на дворе. Лампы, которые имитируют солнечный свет, и витамины обещают помочь нам поддерживать «волю к жизни».
«Наблюдая за этой борьбой на фоне того, как цикличная воронка зимы высасывает животворные соки из целых городов, я начал думать о более исчерпывающих вариантах. Возможно наши разум и тело говорят, что мы не должны так сильно сопротивляться. Возможно гораздо проще и эффективнее просто выключить себя и тем самым сохранить энергию для лучших месяцев. Когда дни начали становиться короче и темнее, а глаза в метро Нью-Йорка — более пустыми, я начал мыслить радикально: это абсолютная глупость, что люди не впадают в спячку». Он пишет, что без учета социальных и финансовых барьеров для рекреационного «выключения» людей на целые месяцы, спячка оказалась менее физически невозможной, чем принято считать. Небольшая группа ученых относится к человеческой гибернации вполне серьезно. Они изучают базовые механизмы «с прицелом» на все возможные способы применения. К примеру, можно «выключать» жертв серьезных травм на период их лечения. Можно уложить астронавтов спать во время длительных путешествий в космосе или менять темп метаболизма, чтобы помочь людям сбросить лишний вес.
«Вполне вероятно, что люди могут впадать в спячку», — сказала профессор Института арктической биологии Университета Аляски Келли Дрю. Она исследует арктических грызунов marmotini. Эти крошечные, похожие на белок существа проводят в спячке восемь месяцев в год. Дрю объясняет, что суть гибернации в регуляции температуры тела. Уменьшение основной температуры указывает на замедление метаболизма до состояния «онемения», в котором животным почти не нужна еда. Большую часть своих калорий теплокровные животные сжигают на поддержание температуры тела. Арктические грызуны, к примеру, скручиваются в клубок, а температура их тела падает с 37 градусов по Цельсию до 2. Базальный уровень метаболизма сокращается на 99%. Даже карликовые лемуры могут аналогичным образом сокращать потребность в калориях на 2%, уменьшая свою температуру. Люди, к сожалению, поддерживают твердо зафиксированную точку на уровне 36,6 градусов по Цельсию. Если не считать ежедневный сон, температура нашего тела изменяется только при особых условиях: при лихорадке или гипотермии. Колебания на несколько градусов может быть вопросом жизни и смерти.Фиксированная температура длительное время считалась неизменной. Но, возможно, это и не так. Даже если люди не впадают в состояние «онемения» по собственной воле, а наше тело на самом деле борется против этого, Дрю объясняет, что человеческому виду хватает «молекул спячки» или нужных органов для того, чтобы это делать. На самом деле состояние «онемения» можно вызвать медицинскими методами в экстремальных условиях. Хирурги, к примеру, используют переохлаждение во время различных процедур, в ходе которых сердце должно остановиться на довольно длительный период. Это позволяет мозгу и другим органам выжить на протяжении нужного времени без необходимого «питания». Охлаждение также используется в чрезвычайных случаях после остановки сердца. Укрывание пациентов одеялом, по которой циркулирует холодная вода, производит такой же эффект, как и прикладывание льда к вывиху на лодыжке. Это позволяет сократить процесс воспаления и минимизировать длительный вред для сердца и центральной нервной системы. Охлаждение помогает увеличить критическое окно возможностей. По словам хирурга Сэмюэла Тишермана из Университета Мэриленда, даже после остановки сердца мозг может жить еще два часа при довольно низкой температуре. Введение в состояние онемения при таких обстоятельствах должно происходить очень быстро. Поэтому команда анестезиологов, хирургов и кардиологов должна работать четко без никаких предупреждений. «Все травмы технически можно исправить. Ограничения обусловлены лишь логистикой и физиологией», — сказал Тишерман.
Это поднимает вопрос относительно того, как можно терапевтически повлиять на физиологию, чтобы достичь нужного результата. Если можно поддерживать жизнь критически раненного человека, можно ли использовать снижение температуры для того, чтобы замедлить метаболические процессы при менее экстремальном сценарии? Как долго в спячке может находиться здоровый человек? Эти вопросы серьезно рассматриваются в NASA. Начиная с 2014 года, агентство финансирует исследования в сфере долгосрочной гибернации как способа организации длительных космических путешествий. Полет на Марс, к примеру, спотыкается о базовые потребности астронавтов.
Им нужно питаться и двигаться. Но если их метаболизм замедлить почти до нуля, они теоретически могут улететь даже дальше. «Очевидное преимущество в том, что нужно меньше пищи», — сказал аэрокосмический инженер Джон Брадфорд, который работал с NASA над разработкой проекта гибернации для людей. Согласно протоколу, один член экипажа должен оставаться в сознании, в то время как другие впадают в спячку на две недели. Их можно держать в небольших коробках, чтобы сократить использование места в космическом корабле, который нужно также защитить специальными щитами против радиации. Хотя протокол до сих пор не был выполнен, Брадфорд остается оптимистично настроенным. «Мы не находим никаких препятствий, никаких причин, почему бы это было невозможно», — говорит он.
Впрочем, риск медицинских осложнений пока не нулевой. Поскольку наши тела не запасаются едой, астронавтов в состоянии гибернации придется кормить через трубку. Для этого нужно хирургически сделать надрез в верхней части живота, чтобы получить доступ к желудку. Брэдфорд говорит, что самым большим вызовом остается то, что нужно как-то опустить температуру тела, чтобы при этом человек не дрожал, сжигая энергию. В больницах дрожь подавляют седативными препаратами. Но команда Брэдфорда сомневается, что экипажи астронавтов можно держать на таких лекарствах в течение целых недель или месяцев. Нужен препарат, который может опустить основную температуру тела безопасно. Тем самым он бы сделал возможным для людей спячку, которой пользуются многие виды животных. На самом деле у исследовательницы арктических грызунов Дрю есть такой препарат. Она объясняет, что ее изобретение фактически «выключает ваш внутренний термостат». Препарат хорошо действует на крыс, которые в природе не впадают в спячку. Сейчас Дрю ведет переговоры с Управлением США по продовольствию и медикаментам о тестах на людях. В 2019 году Национальный институт здравоохранения выделил ей грант на 11,8 миллионов долларов, считая, что такая терапия понадобится не только людям, которые направляются на Марс.