Анабиоз: адамдарды терең мұздату технологиясы

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Өткен аптада бір топ сарапшылар Жаңа Орлеанға жиналып, адамдарды «синтетикалық» қысқы ұйқыға немесе жасанды қысқы күйге түсіру мүмкіндігін зерттеді. Ғалымдар жануарлардың қысқы ұйқыға және қайта оянуына әкелетін факторларды түсінуге тырысып, табиғаттан сабақ алуда.

Жұлдызаралық саяхат туралы ешбір фильм терең ұйқысыз аяқталмайды. «Прометей», «Жолаушылар», барлық жерде біз басты кейіпкерлердің ұйықтау кабиналарында қалай оянғанын, өздерінің нәзік физиологиясын ұзақ қозғалмайтын қазба күйінен - жиі асқазан сұйықтығының атқылауымен, яғни жай құсумен қайта бастайтынын көреміз. Бұл қатыгез процестің мағынасы бар сияқты. Өйткені, адам табиғи түрде қысқы ұйықтамайды. Бірақ ғалымдардың шағын тобы табиғатты жеңіп, адамдарды жасанды қысқы ұйқыға жатқызуға тырысуда. Егер сәтті болса, олар қартаюды кешіктіреді, өмірге қауіп төндіретін ауруларды емдейді және бізді Марсқа және одан тыс жерлерге апарады.

Өткен аптада бір топ сарапшылар Жаңа Орлеанға жиналып, адамдарды «синтетикалық» қысқы ұйқыға немесе жасанды қысқы күйге түсіру мүмкіндігін зерттеді. Ғалымдар жануарлардың қысқы ұйқыға және қайта оянуына әкелетін факторларды түсінуге тырысып, табиғаттан сабақ алуда.

Қысқы ұйқының жұмбағы

Қауіпті суық пен азық-түліктің жетіспеушілігі жағдайында өмірдің ұзақ уақытын еңсеру үшін терең ессіздікке ұшыраудан гөрі жақсы не болуы мүмкін? Жануарлар дүниесінің көпшілігі қысқы ұйқыға кетеді: аюлар, тиіндер, кірпілер. Тіпті біздің примат немере ағалары, май құйрықты лемур, азық-түлік қоры азайған кезде олардың метаболизм жылдамдығы төмендейді.

Біз ше? Өкінішке орай, біз ұйқыға жатпағанымызға қарамастан, кейбір «ғажайыптар» метаболикалық терең мұздату болашақта біздің зақымдалған денемізді сақтауға көмектесуі мүмкін деп болжайды.

1999 жылы радиолог Анна Багенхолм Норвегияда шаңғы тебу кезінде мұздан құлап кеткен. Оны құтқарған кезде ол 80 минуттан астам мұздың астында болған. Барлық есептер бойынша, ол клиникалық түрде өлді - тыныс жоқ, тамыр соғуы жоқ. Оның дене температурасы бұрын-соңды болмаған Цельсий бойынша 13,7 градусқа дейін төмендеген.

Алайда дәрігерлер оның қанын бірте-бірте қыздырғанда, оның денесі баяу жазыла бастады. Келесі күні жүрек қайта іске қосылды. Он екі күннен кейін ол көзін ашты. Ол ақырында толық сауығып кетті.

Багенхолмның жағдайы адамның ауыр депрессиялық метаболикалық күйлерден қалпына келтіру мүмкіндігі бар екендігінің бір ғана белгісі. Көптеген жылдар бойы дәрігерлер емдік гипотермияны қолданып, дене температурасын бірнеше күн ішінде бірнеше градусқа төмендетіп, пациенттерге бас миының зақымдануын немесе кешіктірілген эпилепсияны жеңуге көмектесті.

Жылдам салқындату қанмен қамтамасыз етілмейтін тіндерді сақтауға көмектеседі, сондықтан олардың жұмыс істеуі үшін аз оттегі қажет. Қытайда эксперименттер адамдарды екі аптаға дейін тоңазытқышта ұстады.

Терапевтік гипотермияның уәдесі соншалықты үлкен, 2014 жылы NASA Атлантадағы SpaceWorks компаниясымен серіктесіп, Марсқа миссия үшін ғарыштық гибернаторды алдын ала қаржыландыруды қамтамасыз етті.

Ғарышқа ұшу бірнеше айға созылғанымен, астронавттарды белсенді емес күйге келтіру қажетті азық-түлік мөлшерін және мекендеу ортасының мөлшерін айтарлықтай азайтуы мүмкін. Ұйықтау сонымен қатар көру қабілетіне теріс әсер ететін цереброспинальды сұйықтық ағынындағы өзгерістер сияқты төмен ауырлықтан болатын елеулі жанама әсерлердің алдын алады. Бұлшықеттерді тікелей ынталандыру, күту бесігінің сыпайылығы, нөлдік ауырлық жағдайында бұлшықеттердің жоғалуын болдырмайды, ал терең ессіздік күйі зерігу мен жалғыздық сияқты психологиялық проблемаларды азайтуы мүмкін.

Жоба қаржыландырудың екінші кезеңіне өтті, бірақ оған қатысты көптеген сұрақтар бар. Олардың бірі ұзаққа созылған гипотермияның денсаулыққа қорқынышты әсер ететіндігімен байланысты: қан ұйығыштары, қан кету, инфекция, бауыр жеткіліксіздігі пайда болуы мүмкін. Күрделі медициналық құрылғылары жоқ ғарыш кемесінде бұл асқынулар өлімге әкелуі мүмкін.

Тағы бір мәселе, біз жануар қысқы ұйқыға кеткенде не болатынын толық түсінбейміз. Жаңа Орлеан конференциясы осы мәселені шешуге тырысты.

Биологиялық шабыт

Висконсин университетінің докторы Ханна Кэри қысқы ұйқыға батыру мүмкіндігін медицинадан емес, табиғаттан іздеу керек деп есептейді.

Кэри Солтүстік Американың жазық жерлерін аралайтын кішкентай жемқор кеміргіштердің қысқы ұйқыға жату әдеттерін зерттейді. Қыркүйек айының соңынан мамырға дейін жер тиін жер асты шұңқырларында қыстайды, қатты қыста аман қалады.

Кэридің қызықты байқауларының бірі - төмен метаболизм жылдамдығы бүкіл қыста сақталмайды. Мерзімді түрде ұйықтап жатқан жануарлар дене температурасын қалыпты деңгейге дейін арттыра отырып, жарты күн бойы тоқыраудан шығады. Дегенмен, бұл кезеңде жануарлар әлі де тамақ ішпейді.

Нейрологтар ұзақ уақыт бойы ұйқының артықшылықтарының толық тізімін жасауға тырысты. Мысалы, зерттеулер ұйқының миға лимфа жүйесіндегі улы қалдықтарды тазартуға көмектесетінін және мидың синапстарын «қайта жүктеуге» мүмкіндік беретінін көрсетеді. Егер қысқы ұйқының өзі ұйқының болмауына әкелсе, мерзімді ұйқы бұған көмектесе ала ма?

Біз әлі білмейміз. Бірақ Кэри жануарларды зерттеудің нәтижелері адамның қысқы күйін іздеуде табиғи қысқы ұйқының биологиясын зерттеу гипотермияға, яғни гипотермияға негізделген медициналық тәжірибелерді қолданудан көбірек нәтиже береді деп санайды.

Ұйқыға жасанды батыру

Кэри мен Вязовский қысқы ұйқының жануарлардың сау болуына қалай көмектесетінін зерттеп жатқанда, Италиядағы Болонья университетінің докторы Маттео Серри сәл басқа жолды ұстанды: қысқы ұйқыға жатпайтын жануарларды жасанды түрде қалай ұюға болады?

Жауап raphe pallidus ми аймағындағы нейрондардың шағын тобында болуы мүмкін. Қысқы ұйқы кезінде метаболизм күрт баяулайтындықтан, гормоналды және ми механизмдері бұл процесті тудыруы мүмкін.

Сонау 2013 жылы оның ғалымдар тобы егеуқұйрықтарды қысқы ұйқыға жатқызғандардың бірі болды. Әдетте бұл жануарлар қыста ұйықтамайды. Олар нейрондық белсенділікті тежеу үшін raphe pallidus ішіне химиялық зат енгізді. Бұл нейрондар әдетте «суықтан терморегуляциялық қорғауға» қатысады, дейді Серри, яғни олар дене температурасының төмендеуіне қарсы тұратын биологиялық реакцияларды тудырады.

Содан кейін егеуқұйрықтар қараңғы, салқын бөлмеге орналастырылды және метаболизм жылдамдығын төмендететін майы жоғары диетамен тамақтандырылды.

Алты сағат бойы қорғаныс нейрондарын өшіру егеуқұйрықтардың миындағы температураның күрт төмендеуіне әкелді. Олардың жүрек соғу жиілігі мен қан қысымы да баяулады және төмендеді. Ақырында, ми толқындарының үлгісі табиғи қысқы ұйқы күйіндегі жануарлардың толқындарының үлгісіне ұқсай бастады.

Ең қызығы, ғалымдар «емдеуді» тоқтатқанда егеуқұйрықтар қалпына келді - келесі күні оларда әдеттен тыс мінез-құлық белгілері байқалмады.

Қысқы ұйқыға жатпайтын жануарларда торпорды тудырудың алдыңғы әрекеттері сәтсіз аяқталды, бірақ бұл зерттеу raphe pallidus нейрондарының тежелуі торпор тәрізді күйді тудыру үшін маңызды екенін көрсетті.

Егер бұл нәтижелер үлкенірек сүтқоректілердің мысалымен расталса, адамдарда қысқы ұйқыға көшу мағынасы бар. Серри және басқалары мидың ұйқышылдықты бақылауын және миды күту күйіне қою үшін оны қалай бұзу керектігін одан әрі талдау үшін жұмыс істейді.

Ары қарай не?

Адамның күту, күту, тоқтатылған анимация күйіне енуі - оны өзіңіз қалағандай атаңыз - әлі де шындықтан алыс. Бірақ зерттеу нәтижелері теориялық тұрғыдан бізге терең мұздату жағдайын қамтамасыз ете алатын молекулалық және нейрондық факторларды біртіндеп ашуда.