خواب زمستانی برای انسان

شاید روزی فرابرسد که انسان‌ها بتوانند با یک خواب طولانی زمستانی به سیارات دیگر سفر کنند

در زمستان، بسیاری از پستانداران وارد حالت «تورپور» می‌شوند، دمای بدن خود را کاهش می‌دهند و فعالیت متابولیسم و مغز را برای صرفه‌جویی در انرژی کند می‌کنند. با این حال، انسان‌ها نمی‌توانند به دلایل مختلفی به خواب زمستانی بروند. بدن ما نمی‌تواند بدون آسیب‌رساندن به‌خود، چربی کافی ذخیره کند، با چنین سطح پایینی از انرژی و فعالیت مغز کار یا کاهش شدید دمای بدن را تحمل کند.

خواب زمستانی یکی از رویاهای بشر نیست، اما برای رسیدن به اهدافی بلندپروازانه، چنین چیزی می‌تواند مهم باشد. در عصر حاضر، چند کشور درحال برنامه‌ریزی برای فرستادن انسان به مریخ هستند. این سفر ۲۱ماهه چالش‌های خاصی دارد؛ به‌ویژه حفظ سلامت انسان‌ها در طول چنین سفر طولانی‌ای. اما چیزی که زمانی راه‌حلی غیرممکن به‌نظر می‌رسید، اکنون در مرکز توجهات قرار گرفته است؛ «خواب زمستانی».

خواب زمستانی چیست؟
در زمستان، بسیاری از پستانداران وارد حالت «تورپور» می‌شوند، دمای بدن خود را کاهش می‌دهند و فعالیت متابولیسم و مغز را برای صرفه‌جویی در انرژی کند می‌کنند. با این حال، انسان‌ها نمی‌توانند به دلایل مختلفی به خواب زمستانی بروند. بدن ما نمی‌تواند بدون آسیب‌رساندن به‌خود، چربی کافی ذخیره کند، با چنین سطح پایینی از انرژی و فعالیت مغز کار یا کاهش شدید دمای بدن را تحمل کند.

بررسی خفاش‌ها
جرالد کرت، جانورشناس در دانشگاه گریفسوالد آلمان، خواب زمستانی در خفاش‌ها را مطالعه می‌کند. در آزمایش‌های جدید، کرت و همکارانش تفاوت‌های بزرگی را در رفتار سلول‌های قرمز خون خفاش و انسان هنگام سرما پیدا کردند. به‌طور خاص، سلول‌های خفاش تغییرات قابل‌توجهی می‌کنند که به بدن این حیوان امکان می‌دهد اکسیژن را بهینه کند و در هوای سرد زنده بماند. کرت می‌گوید: «رویای خواب زمستانی انسان به ما انگیزه داد. نتایج جدید و شگفت‌انگیزی داریم و می‌خواهیم بیشتر بفهمیم.»

نتایج تحقیق
تیم تحقیق بررسی کرد که سلول‌های قرمز خون این ۳گونه چگونه به ۳دما واکنش نشان می‌دهند: ۳۷درجه سانتی‌گراد (دمای بدن انسان و هر دو گونه خفاش)، ۲۲.۷درجه (دمای اتاق) و ۱۰درجه (دمایی که در آن خفاش‌های شب‌پر وحشی خواب زمستانی را آغاز می‌کنند). با سردتر شدن هوا، سلول‌های قرمز خون هردو گونه خفاش و انسان ضخیم‌تر و سخت‌تر شدند، اما تنها سلول‌های قرمز خون خفاش به‌طور قابل‌توجهی نسبت به میزان سختی‌شان ضخیم‌تر شدند.

هرچه دما کمتر می‌شد، نسبت ضخامت به سختی در سلول‌های خفاش بیشتر می‌شد؛ درحالی‌که این نسبت در سلول‌های انسان ثابت باقی می‌ماند. محققان می‌گویند؛ این سلول‌های مقاوم‌تر خفاش مزیتی بزرگ ارائه می‌دهند: باقی ماندن در مویرگ‌های ریه و عضلات برای مدت طولانی‌تر. در دماهای پایین، این سلول‌های تغییر یافته ممکن است جذب شوند و توزیع اکسیژن در بدن را افزایش دهند.

چالش‌ها همچنان باقی هستند
اگر دانشمندان بتوانند غشای سلول‌های قرمز خون انسان را تغییر دهند تا مانند خفاش‌ها عمل کنند، ممکن است ما را به خواب زمستانی انسانی نزدیک‌تر کنند، اما بسیاری از پرسش‌های مهم هنوز بی‌پاسخ هستند؛ به‌ویژه اینکه چگونه می‌توان خواب زمستانی را در انسان القا کرد.

قدرت‌های خارق‌العاده سلولی
دانشمندان ۳۵خفاش شب‌پر بزرگ وحشی را که در کلونی‌های بزرگ به خواب زمستانی می‌روند، گرفتند و خون‌شان را در آزمایشگاه جمع‌آوری کردند و سپس آن‌ها را به جنگل بازگرداندند. تیم تحقیق همچنین از خفاش‌های میوه‌خوار مصری در مؤسسه فردریش لوفلر، نمونه خون گرفت. همچنین به میزان مورد نیاز، خون از یک بانک خون انسانی هم تهیه و در مجموع، برای این مطالعه بیش از نیم‌میلیون سلول قرمز خون از این ۳گونه جمع‌آوری شد. خفاش‌های شب‌پر که در سراسر اروپا، آسیا و شمال آفریقا یافت می‌شوند، در زمستان به خواب زمستانی می‌روند و به این ترتیب قادر به تحمل دماهایی تا منفی۷.۲درجه سانتی‌گراد هستند.