Talvisel ajal aeglustub aeg. Võite leida end Netflixiga tundide kaupa lokkis, magada pool päeva või jääda ebatervislikuks ajaks siseruumidesse. Seda tehes võite küsida: miks mitte minna kõik välja, jätta ebameeldivused vahele ja veeta kogu talv teadvuseta soojas hubases urus?
Teadlased, kes loodavad inimesi pikemaks kosmosereisiks ette valmistada, on sama meelt. Nad tahavad teada: miks inimesed ei talveune ja kas nad võiksid seda ka tulevikus teha?
Sellele küsimusele vastamiseks peame kõigepealt mõistma, mis on talveunerežiim. Siin on see, mida me teame: talveunerežiim on see, kui loom läheb pikema passiivsuse seisundisse. Sageli varjates end elementide ja röövloomade eest, aeglustub looma metabolism vähem kui veerandi oma normaalsest kiirusest. See jahutab olendi keha ja aeglustab südamelööke vaid paar korda minutis, kuni kuude kaupa korraga.
"Nad lülitavad pilootvalguse tõesti maha, " ütleb Alaska ülikooli Fairbanksi ülikooli neurofarmakoloog Kelly Drew, kes uurib Arktika maapealsete oravate talvitumiste ajusid. Talvitumist stimuleerivad sageli karmid tingimused, lühemad päevad või külmem temperatuur, mis sunnib looma rasva panema ja muul viisil talvituma valmistuma. Olend jääb siis sellesse passiivsuse perioodi, kuni ta saab oma torpoorist segamiseks õige signaali - valguse või temperatuuri.
Selle võimsa kohanemise ümber on aga palju väärarusaamu. Ehkki talveune meenutab sügavat und, ei arvata, et see oleks unega üldse seotud. Tegelikult võib see jätta loomadele unevõla pärast seda, kui nad sellest ärkavad, ütleb Drew. "Talveunerežiim on tõesti energiasääst, " ütleb ta. "See on kohandamine ressursside piiratusega." Sarnaselt lindude rändele arenes talvitumine, et loomad saaksid seda teha väga rasketel perioodidel.
"Mõned loomad lahkuvad, mõned loomad talvituvad ja mõned loomad lihtsalt elavad sellega, " räägib Drew. (See seletab, miks loomaaedade loomad ei talvitu: ohtra toidu, vee ja varjualusega olendil pole vaja seda protsessi läbi viia.)
Teiseks arvame tavaliselt talveunest talvitumisega, mis on siis, kui loomad, nagu karud, oravad ja maapäevad, kontrollivad mitu kuud. Kuid talveune pole ainult külma ilmaga käitumine, ütles Drew. Roomajad, kahepaiksed, putukad ja isegi mõned imetajad, näiteks Madagaskari rasvases kääbus-leemur, harjutavad sooja ilmaga talvitumist, mida tuntakse kui aesti, et vältida põuaperioode või äärmuslikke temperatuure, jahutades neid maa alla.
Kuigi teadlased mõistavad, kuidas talveune oleks võinud areneda, on üllatavalt vähe teada tegelikku kehas toimuvat. Siiani pole teadlased leidnud näiteks talvitunud loomadelt ühtegi unikaalset geeni. Veelgi enam, keegi ei tea, mis täpselt reguleerib neid olemasolevaid geene, et võimaldada mõnel loomal talvitumist, näiteks mitte inimestel.
"Me isegi ei tea, milline geeniekspressioon on vajalik talvitumiseks, " ütleb Drew.
Jim Preston äratab kaasreisija talveunest filmis "Reisijad". Filmis talvituvad inimesed, et ellu jääda 120-aastase teekonna kaugusel teisele planeedile. (Columbia Pildid) See mõistatus on muutunud vaid kiireloomulisemaks, kui inimesed proovivad esimest mehitatud missiooni Marsile. „Sügava une” idee - kui võtta arvesse sügava kosmosega sci-fi-filmide, nagu Alien ja nüüd Reisijad, ülevaadet - on nüüd reaalne võimalus teadlastele, kes soovivad tagada, et inimeste astronaudid suudaksid ellu jääda kuude või isegi aastatepikkuste rännakute ajal teistesse planeedid. Üks neist teadlastest on Drew, kes konsulteerib NASA rahastatud projektiga, mille nimi on Spaceworks Enterprises, et viia inimesed kosmoselendude talveunerežiimi.
Drew sõnul pole inimese loomuliku talvitumise juhtumeid teada. Kuid ta on oma uurimistöö käigus kuulnud anekdoote talvitumisetaolistest kogemustest, sealhulgas "Lotka" praktikast, milles sajand tagasi vene talupojad talusid karmi talve, ärgates vaid korra päevas kuue kuu jooksul, et tarbida vähesel määral leib ja ale. Harvardi ülikooli kardioloog Herbert Benson on krooniseerinud ka budistlikud mungad, kes suutsid teatud meditatsioonitehnikate abil ainevahetust 64 protsenti alandada.
Praegu uurib Spaceworks aga meditsiinis juba kasutatavaid tehnikaid, nimelt terapeutilist hüpotermiat. Esmakordselt meditsiiniliselt kasutusele võetud rohkem kui 70 aastat tagasi hõlmab see tehnika inimese keha jahutamist vee külmumispunkti lähedale (32 kraadi F), et aeglustada tema raku- ja ajufunktsioone. See meetod kaitseb patsiendi kudesid hapniku või vere puudusest põhjustatud kahjustuste eest, tavaliselt pärast infarkti või operatsiooni, näiteks südame siirdamist. (Märkus: seda ei tohiks segi ajada krüoteraapia suundumusega, millel on vähe teaduslikku tuge ja mida on seostatud mitme surmajuhtumiga.)
Kui terapeutilist hüpotermiat kasutatakse tavaliselt päeva või kaks, märgib Spaceworksi president John Bradford, et Hiinas hoiti naist kaks nädalat jahutatuna, et tema aju saaks ravida traumaatilise vigastuse tagajärjel. Ta paranes täielikult ja naasis oma igapäevaellu. Kuid terapeutilise hüpotermia muud kasutamist selle pikkuse või pikema aja jooksul ei ole registreeritud, mistõttu jääb ebaselgeks, kui kaua saab tehnikat ohutult kasutada.
Bradford kavatseb panna inimesed nädalatepikkustesse talveunerežiimidesse, kasutades keha ja aju jahutamise tehnikaid, mis on sarnased terapeutilise hüpotermiaga, et säästa ruumi ja ressursse suuremahulisteks marssideks Marsile. "See on reaalsusele lähemal kui see kõlab, kuid seal on veel palju küsimusi ja palju arengut, mis vajab toimumist, " rääkis Bradford detsembris Popular Science'ile projekti kohta.
Drew osutab siiski, et ületamiseks on veel mitmeid takistusi. Talveunerežiim ei tähenda lihtsalt ainevahetuse nupu keeramist; see hõlmab hulgaliselt muid sellega seotud kohandusi. Neist kõige olulisem on jäätmekäitlus. Dber ütleb, et talvitunud loomad suudavad talvitumise ajal oma urineerimise ja roojamise peatada, tehes seda toitainete säilitamiseks mõnikord reabsorptsiooni. Kahjuks ei saa inimesed seda teha, ehkki Drew on kuulnud sellistest ettepanekutest nagu rektaalsete kateetrite kasutamine.
Ja isegi kui välja mõelda poo probleem, on ka muid väljakutseid. Kehatemperatuur alla 37 kraadi Fahrenheiti kipub häirima inimese seedetrakti ja võib põhjustada valu. Külm temperatuur võib ka immuunsussüsteemi pärssida, muutes inimesed infektsioonide suhtes haavatavamaks. Võib selguda, et inimesed polnud lihtsalt talvitumiseks mõeldud.
Vähem teadusliku poole pealt peaks asjaomane inimene leppima talvitumisega - mis ei pruugi olla ahvatlev valik. Paljud inimesed võivad kõhklemata valida end tundlikusse talveune seisundisse ja kaotada oma elunädalad või -kuud. Bradford rääkis ajakirjale Inverse, et astronaut Buzz Aldrin vaidlustas konverentsiettekandes talvitumise idee, sest ta ei tahaks sealset reisi maha jätta.
Bradfordi arvates võidavad praktilised mured lõpuks siiski välja. "Kui see tähendab erinevust, kas on võimalik Marsile minna, ja mitte, " ütleb Bradford, "ma arvan, et kõik teevad seda."
Kui teadlased saavad inimestele kosmoselennu ajal talvituma jääda, on see kindlasti suur saavutus. Kuid võib-olla kõige hämmastavam asi on talveunest see, et inimesed on aastatuhandete vältel õppinud ilma selleta hakkama saama - nii karmides keskkondades nagu Arktika ja tundra. Alates meie dieedi kohandamisest kuni iglu arendamiseni kuni loomanaha kandmiseni on Arktika kogukonnad enam kui kompenseerinud meie suutmatuse siseneda talvepikkusesse torm. Nii et kuigi me võime karusid ja karikakraid imestada, andke meile ka tunnustust.
