Anabiosis: เทคโนโลยีการแช่แข็งของมนุษย์อย่างล้ำลึก

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว กลุ่มผู้เชี่ยวชาญรวมตัวกันในนิวออร์ลีนส์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของการแช่มนุษย์ให้อยู่ในโหมดไฮเบอร์เนต "สังเคราะห์" หรือการไฮเบอร์เนตเทียม นักวิทยาศาสตร์กำลังเรียนรู้จากธรรมชาติโดยพยายามทำความเข้าใจปัจจัยที่นำไปสู่การจำศีลและการตื่นขึ้นในสัตว์

ไม่มีภาพยนตร์เกี่ยวกับการเดินทางระหว่างดวงดาวที่สมบูรณ์หากไม่มีการนอนหลับสนิท "โพรมีธีอุส" "ผู้โดยสาร" ทุกที่ที่เราเห็นว่าตัวละครหลักตื่นขึ้นมาในห้องโดยสารที่จำศีล เริ่มต้นสรีรวิทยาที่เปราะบางของพวกเขาใหม่จากสถานะฟอสซิลที่เคลื่อนที่ไม่ได้เป็นเวลานาน - บ่อยครั้งด้วยการระเบิดของของเหลวในกระเพาะอาหารนั่นคือเพียงแค่อาเจียน กระบวนการที่โหดร้ายนี้ดูเหมือนจะสมเหตุสมผล ท้ายที่สุดแล้ว มนุษย์ไม่ได้จำศีลโดยธรรมชาติ แต่นักวิทยาศาสตร์กลุ่มเล็กๆ พยายามที่จะเอาชนะธรรมชาติและทำให้มนุษย์ต้องจำศีล หากประสบความสำเร็จ พวกเขาสามารถชะลอความแก่ รักษาโรคที่คุกคามชีวิต และพาเราไปยังดาวอังคารและที่อื่นๆ

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว กลุ่มผู้เชี่ยวชาญรวมตัวกันในนิวออร์ลีนส์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของการแช่มนุษย์ให้อยู่ในโหมดไฮเบอร์เนต "สังเคราะห์" หรือการไฮเบอร์เนตเทียม นักวิทยาศาสตร์กำลังเรียนรู้จากธรรมชาติโดยพยายามทำความเข้าใจปัจจัยที่นำไปสู่การจำศีลและการตื่นขึ้นในสัตว์

ความลึกลับของการจำศีล

อะไรจะดีไปกว่าการเอาชนะชีวิตที่ยืนยาวในสภาพความหนาวเย็นที่คุกคามและขาดอาหาร มากกว่าการจมดิ่งลงไปในอาการหมดสติ? สัตว์โลกส่วนใหญ่เข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนต: หมี กระรอก เม่น แม้แต่ลิงลีเมอร์หางอ้วนลูกพี่ลูกน้องของพวกเราก็ยังมีอัตราการเผาผลาญอาหารลดลงเมื่อเสบียงอาหารลดน้อยลง

แล้วเราล่ะ? แม้ว่าเราจะไม่ได้จำศีล แต่ "ปาฏิหาริย์" บางอย่างแนะนำว่าการแช่แข็งลึกจากการเผาผลาญอาจช่วยรักษาร่างกายที่เสียหายของเราไว้ได้ในอนาคต

ในปี 2542 นักรังสีวิทยา Anna Bagenholm ตกลงบนน้ำแข็งขณะเล่นสกีในนอร์เวย์ ตอนที่เธอได้รับการช่วยเหลือ เธออยู่ใต้น้ำแข็งนานกว่า 80 นาที ตามรายงานทั้งหมด ในทางคลินิก เธอเสียชีวิตแล้ว - ไม่มีลมหายใจ ไม่มีชีพจร อุณหภูมิร่างกายของเธอลดลงเป็น 13.7 องศาเซลเซียสอย่างที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน

อย่างไรก็ตาม เมื่อแพทย์ค่อยๆ ให้เลือดเธอ ร่างกายของเธอก็ค่อยๆ หายเป็นปกติ วันรุ่งขึ้นหัวใจก็เริ่มต้นใหม่ สิบสองวันต่อมา เธอลืมตาขึ้น ในที่สุดเธอก็ฟื้นตัวเต็มที่

กรณีของ Bagenholm เป็นเพียงเงื่อนงำเดียวที่มนุษย์มีความสามารถในการฟื้นตัวจากสภาวะการเผาผลาญที่ตกต่ำอย่างรุนแรง เป็นเวลาหลายปีที่แพทย์ได้ใช้การรักษาภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ โดยลดอุณหภูมิร่างกายลงหลายองศาในช่วงเวลาหลายวัน เพื่อช่วยให้ผู้ป่วยรับมือกับอาการบาดเจ็บที่สมองหรือโรคลมบ้าหมูที่ล่าช้า

การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วช่วยรักษาเนื้อเยื่อที่ถูกตัดขาดจากการจัดหาเลือด ดังนั้นจึงต้องการออกซิเจนน้อยลงในการทำงาน ในประเทศจีน การทดลองทำให้ผู้คนถูกแช่แข็งนานถึงสองสัปดาห์

คำมั่นสัญญาของการรักษาภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกตินั้นยิ่งใหญ่มากจนในปี 2014 NASA ได้ร่วมมือกับ SpaceWorks ในแอตแลนต้าและจัดหาเงินทุนล่วงหน้าสำหรับผู้จำศีลการเดินทางในอวกาศสำหรับภารกิจสู่ดาวอังคาร

แม้ว่าการบินสู่อวกาศจะใช้เวลาเพียงไม่กี่เดือน แต่การที่นักบินอวกาศอยู่ในสภาวะที่ไม่เคลื่อนไหวสามารถลดปริมาณอาหารที่ต้องการและขนาดของที่อยู่อาศัยได้อย่างมาก การนอนหลับยังช่วยป้องกันผลข้างเคียงที่รุนแรงจากแรงโน้มถ่วงต่ำ เช่น การเปลี่ยนแปลงของการไหลของน้ำไขสันหลังซึ่งอาจส่งผลเสียต่อการมองเห็นการกระตุ้นกล้ามเนื้อโดยตรงโดยอาศัยเปลที่จำศีลสามารถป้องกันการสูญเสียกล้ามเนื้อในสภาวะที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ และการหมดสติไปในระดับลึกๆ สามารถลดปัญหาทางจิตใจ เช่น ความเบื่อหน่ายและความเหงา

โครงการได้เข้าสู่ระยะที่สองของการระดมทุนแล้ว แต่ยังมีคำถามอีกมากมายสำหรับโครงการนี้ หนึ่งในนั้นเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าอุณหภูมิร่างกายต่ำเป็นเวลานานมีผลเสียต่อสุขภาพ: ลิ่มเลือด, เลือดออก, การติดเชื้อ, ตับวายอาจปรากฏขึ้น บนยานอวกาศที่ไม่มีอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ซับซ้อน ภาวะแทรกซ้อนเหล่านี้อาจถึงแก่ชีวิตได้

ปัญหาอีกประการหนึ่งคือเราไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับสัตว์เมื่อเข้าสู่โหมดจำศีล นี่คือสิ่งที่การประชุมนิวออร์ลีนส์พยายามแก้ไข

แรงบันดาลใจทางชีวภาพ

ดร.ฮันนาห์ แครี่ย์จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซินเชื่อว่าไม่ควรแสวงหาความเป็นไปได้ที่จะเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนตในทางการแพทย์ แต่ควรแสวงหาโดยธรรมชาติ

แครี่ศึกษานิสัยการจำศีลของกระรอกดิน ซึ่งเป็นสัตว์ฟันแทะตัวเล็ก ๆ ที่กินไม่ได้ทุกชนิดที่เดินเตร่ไปตามทุ่งหญ้าแพรรีในอเมริกาเหนือ ตั้งแต่ปลายเดือนกันยายนถึงพฤษภาคม กระรอกดินจะจำศีลในโพรงใต้ดิน และเอาชีวิตรอดในฤดูหนาวที่รุนแรง

การสังเกตที่น่าสงสัยอย่างหนึ่งของ Carey คืออัตราการเผาผลาญต่ำจะไม่คงอยู่ตลอดฤดูหนาว สัตว์ที่หลับใหลออกมาเป็นระยะๆ เป็นเวลาครึ่งวัน ทำให้อุณหภูมิร่างกายของพวกมันสูงขึ้นสู่ระดับปกติ อย่างไรก็ตามสัตว์ยังคงไม่กินหรือดื่มในช่วงเวลาเหล่านี้

นักประสาทวิทยาได้พยายามรวบรวมรายการประโยชน์ของการนอนหลับอย่างครอบคลุมมาอย่างยาวนาน ตัวอย่างเช่น การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการนอนหลับช่วยให้สมองล้างของเสียที่เป็นพิษออกจากระบบน้ำเหลืองและช่วยให้ประสาทของสมองสามารถ "รีบูต" หากการจำศีลในตัวเองนำไปสู่ภาวะอดนอน การนอนหลับเป็นระยะสามารถช่วยในเรื่องนี้ได้หรือไม่?

เรายังไม่รู้ แต่แครี่เชื่อว่าผลการศึกษาในสัตว์ทดลองแสดงให้เห็นว่าในการค้นหาการจำศีลของมนุษย์ การศึกษาชีววิทยาของสารจำศีลตามธรรมชาติจะให้ผลลัพธ์มากกว่าการใช้แนวทางปฏิบัติทางการแพทย์ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ กล่าวคือ ภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ

การแช่ตัวในการนอนหลับ

ในขณะที่ Carey และ Vyazovsky กำลังสำรวจว่าการจำศีลช่วยให้สัตว์มีสุขภาพแข็งแรง ดร. Matteo Serri จากมหาวิทยาลัย Bologna ในอิตาลีได้ใช้แนวทางที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย: จะทำให้เกิดอาการชาในสัตว์ที่ไม่จำศีลได้อย่างไร

คำตอบอาจอยู่ในเซลล์ประสาทกลุ่มเล็กๆ ในบริเวณสมองของ raphe pallidus เนื่องจากการเผาผลาญอาหารช้าลงอย่างมากในระหว่างการจำศีล กลไกของฮอร์โมนและสมองจึงมีแนวโน้มที่จะกระตุ้นกระบวนการนี้

ย้อนกลับไปในปี 2013 ทีมนักวิทยาศาสตร์ของเขาเป็นคนแรกที่นำหนูเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนต โดยปกติสัตว์เหล่านี้จะไม่นอนในฤดูหนาว พวกเขาถูกฉีดสารเคมีเข้าไปในราฟ pallidus เพื่อยับยั้งการทำงานของเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับ "การป้องกันอุณหภูมิจากความเย็น" เซอร์รีกล่าว ซึ่งหมายความว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้กระตุ้นการตอบสนองทางชีวภาพที่ต่อต้านการลดอุณหภูมิของร่างกาย

จากนั้นหนูจะถูกนำไปวางไว้ในห้องที่มืดและเย็นและให้อาหารที่มีไขมันสูง ซึ่งทราบกันดีว่าช่วยลดอัตราการเผาผลาญ

การปิดเซลล์ประสาทป้องกันเป็นเวลาหกชั่วโมงทำให้อุณหภูมิในสมองของหนูลดลงอย่างรวดเร็ว อัตราการเต้นของหัวใจและความดันโลหิตของพวกเขาก็ช้าลงและลดลงเช่นกัน ในที่สุด รูปแบบของคลื่นสมองก็เริ่มคล้ายกับรูปแบบของคลื่นของสัตว์ในสภาวะจำศีลตามธรรมชาติ

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือเมื่อนักวิทยาศาสตร์หยุด "การรักษา" หนูก็ฟื้นตัว - ในวันรุ่งขึ้นพวกเขาไม่มีสัญญาณของพฤติกรรมผิดปกติ

ความพยายามครั้งก่อนที่จะทำให้เกิดอาการกระตุกในสัตว์ที่ไม่จำศีลล้มเหลว แต่การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการยับยั้งเซลล์ประสาทในราฟพาลลิดัสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกระตุ้นให้เกิดอาการกระตุก

หากผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยตัวอย่างของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ การเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนตในมนุษย์ก็สมเหตุสมผล Serri และคนอื่นๆ กำลังทำงานเพื่อวิเคราะห์การควบคุมของสมองต่ออาการชาต่อไป และวิธีการแฮ็กเพื่อให้สมองเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนต

อะไรต่อไป?

การจมดิ่งของบุคคลในสภาวะจำศีล การจำศีล แอนิเมชั่นที่ถูกระงับ - เรียกมันว่าสิ่งที่คุณต้องการ - ยังห่างไกลจากความเป็นจริง แต่ผลการวิจัยค่อยๆ เผยให้เห็นถึงปัจจัยระดับโมเลกุลและเซลล์ประสาท ซึ่งในทางทฤษฎีแล้ว อาจให้สถานะการเยือกแข็งแบบลึกแก่เรา