مقالات

رد کردن هالیوود: خواب زمستانی انسان – آخرین کلمه در مورد هیچ


Debunking Hollywood یک سریال بسیار تصادفی LWON است که نگاه علمی سختی به تلویزیون و فیلم های رایج دارد. این قسمت در اصل در آگوست 2017 ظاهر شد.

هیچ چیز مانند یک کپسول خواب زمستانی نمی گوید سفر بین ستاره ای. شخصیت های پرفروش تعطیلات 2016 مسافرانبا بازی جنیفر لارنس و کریس پرت، سفری یک قرنی را به سیاره ای خارج از منظومه شمسی آغاز می کنند. غلاف‌های خواب زمستانی عمر خود را برای سفر طولانی افزایش می‌دهند، اما 90 سال زودتر از زمان برنامه‌ریزی شده از حالت خفگی بیدار می‌شوند. سپس آنها تلاش کردند تا کشتی را تعمیر کنند و سعی کنند دوباره بخوابند.

ابتدا اجازه دهید در مورد این تجارت “بیدار شدن” از خواب زمستانی صحبت کنیم. خواب زمستانی ممکن است شامل دراز کشیدن با چشمان بسته، اما بدون خواب باشد. در واقع کشش طولانی آن بدن را بی خواب می کند. اگر این فیلم واقع گرایانه بود، اولین چیزی که وقتی جنیفر لارنس چشم های مژه بلند خود را در غلاف خواب زمستانی باز کرد، گوش دادن به به روز رسانی خدمه در رایانه کشتی نبود. دوباره آن مژه های بلند را می بست و به خواب می رفت.

زیرا خواب یکی از اعمال بدن است که در خواب زمستانی نمی توان آن را به درستی انجام داد. در طول حالت‌های برانگیختگی دوره‌ای که خواب زمستانی را از بین می‌برد، حیوانات بدن خود را گرم می‌کنند و مستقیماً به خواب عمیق و طولانی می‌روند. ولاد ویازوفسکی، عصب شناس آکسفورد، کار کارشناسی ارشد خود را در مؤسسه کریوبیولوژی در دانشگاه خارکف در اوکراین به پایان رساند و در آنجا به مطالعه سنجاب های زمینی در حالت خش خش پرداخت.

ویازوفسکی می‌گوید: «خواب زمستانی در ابتدا به عنوان ادامه‌ی خواب در نظر گرفته می‌شد، اما از نظر فیزیولوژیکی بسیار متفاوت است، زیرا متابولیسم شما کاملاً خاموش است، اگرچه هنوز تنظیم می‌شود.» بی‌حالی، این چالش متابولیک شدید، به نظر می‌رسد کاری را برای مغز یا بدن انجام می‌دهد که خواب را ضروری می‌کند، که به نوبه خود نوعی بهبودی را فراهم می‌کند.

انیمیشن ناپیوسته در پرواز در اعماق فضا، از زمان آغاز داستان های علمی تخیلی، تبدیل به یک موضوع فیلم شده است، و این دقیقاً همان مدتی است که ناسا برای تحقق آن تلاش کرده است. جان برادفورد از شرکت SpaceWorks Enterprises با ناسا برای توسعه چنین فناوری قرارداد بسته است. با الهام از فیزیولوژی منحصر به فرد حیوانات در خواب زمستانی، برای غلبه بر دمای ثابت هسته بدن 37•C با تکنیکی به نام مدیریت دمای هدفمند کار می کند. متابولیسم برای هر درجه خنک شدن حدود هفت درصد کاهش می یابد. اگرچه هیپوترمی کنترل نشده می تواند کشنده باشد، اما دمای ثابت بدن 32 درجه همچنان به عملکرد طبیعی عصبی اجازه می دهد که برای تنفس و ریتم قلب حیاتی است.

او می‌گوید: «انسان‌ها نمی‌توانند به خواب زمستانی بپردازند، اما ما می‌توانیم نحوه خواب زمستانی حیوانات را تقلید کنیم. ما قبلاً در تاریخ تکامل خود به خواب زمستانی می رفتیم، اما اکنون خاموش است.

گفتم مهندس است؟ آیا من تنها کسی هستم که وقتی مهندسان برای انجام کارهای دکترا استخدام می شوند نگران می شوم؟ از یک سو، در خواب زمستانی واقعی، پلاکت ها و گلبول های سفید خون در غدد لنفاوی دور از رگ های خونی در طول خواب جدا می شوند. این کار از لخته شدن خون که می تواند در اثر عدم فعالیت ایجاد شود جلوگیری می کند و از التهابی که باعث آسیب گرمایی به کلیه ها می شود جلوگیری می کند. قبل از اینکه افراد بتوانند با خیال راحت دکمه مکث متابولیسم خود را بزنند، تحقیقات زیادی لازم است. خوشبختانه، برادفورد هنوز اجازه ندارد سوژه های واقعی انسان زنده باشد.

از طرفی پزشکان سال هاست که پیگیر این توانمندی در حوزه فوریت های پزشکی هستند. هنگامی که یک بیمار به شدت آسیب دیده به بیمارستان می رسد، دقیقه شمارش می شود. خنک شدن سریع بدن باعث می شود بافت هایی که از جریان خون قطع شده اند محافظت شود – متابولیسم کندتر اکسیژن کمتری مصرف می کند – بنابراین خنک کردن بیماران برای جراحی اکنون یک روش معمول است. دوز کم دارو از لرزیدن بیمار برای گرم نگه داشتن جلوگیری می کند. در چین، آزمایش‌هایی با هیپوترمی درمانی، بیماران را تا دو هفته قبل از احیای موفقیت‌آمیز در سرمایش عمیق قرار داد.

واقعا عالی خواهد بود اگر بتوانیم آن را محقق کنیم. مزایای خواب زمستانی خدمه می تواند به معنای تفاوت بین استعمار موفق مریخ و انسانیت محدود به زمین باشد. مریخ تنها شش ماه با زمین فاصله دارد، بنابراین افزایش حیات نگرانی اصلی نیست، اما کپسول های خواب زمستانی اندازه زیستگاه و نیازهای غذایی مورد نیاز را کاهش می دهند. آنها حتی می توانند راه حل هایی برای برخی از طولانی ترین مشکلات سلامتی پروازهای فضایی ارائه دهند. افزایش مایع مغزی نخاعی در جمجمه با جاذبه کم باعث کاهش دید بیشتر فضانوردان در طول پرواز می شود، اما حالت خواب زمستانی باید به روشن شدن این مشکل کمک کند.

هنگامی که افراد بدون استرس گرانش زندگی می کنند، آتروفی عضلانی و تحلیل استخوان نیز مشکل ساز می شود. افرادی که در ایستگاه فضایی بین‌المللی هستند، فقط برای حفظ اسکلت‌های خود باید روزانه دو ساعت کامل ورزش کنند. اما با خواب زمستانی، ماهیچه‌ها و استخوان‌ها را می‌توان با استفاده از تحریک عصبی عضلانی حفظ کرد، که در حین هوشیاری ناخوشایند است اما برای خدمه در خواب عمیق مشکلی ایجاد نمی‌کند.

“ما می توانیم تمام روز شما را ورزش کنیم!” بردفورد می گوید.

خطر ابتلا به سرطان ناشی از قرار گرفتن در معرض پرتوهای کیهانی نگرانی اولیه ناسا برای سلامتی فضانوردان در پروازهای فضایی طولانی مدت است و بحث هایی در مورد اینکه آیا متابولیسم کند شده آسیب پذیرتر است – قادر به دفع آسیب DNA با ترمیم آن نیست – یا بیشتر ایمنی دارد، زیرا اشتباهات در این فرآیند ترمیم اغلب باعث ایجاد تومور می شود.

در هر دو مورد، خواب زمستانی ممکن است راه حل باشد زیرا دامنه حرکت فضانورد را محدود می کند. سپر مغناطیسی می تواند از سرنشینان فضاپیما در برابر تشعشعات یونیزان محافظت کند، اما کل سپر زیستگاه آنقدر سنگین است که امکان پذیر نباشد. با این حال، اگر بتوان سپرهایی برای یک تخت کوچک ساخت و بدن درازکش فضانورد را بتوان برای سفر در آن محافظت کرد، گزینه سپر ممکن است دوباره روی میز باشد.

در آینده، خواب زمستانی انسان ممکن است مسیرهای رادیکال تری را طی کند. یک گروه تحقیقاتی تحت حمایت ارتش ایالات متحده در حال آزمایش تکنیکی هستند که با جایگزین کردن خون آنها با نمک یخی، بیماران را به سرعت خنک می کند. تعلیق متابولیک کامل بدن را بدون ضربان قلب، تنفس و فعالیت مغزی قابل تشخیص باقی نمی‌گذارد، اما زمانی که سگ‌ها تحت درمان قرار گرفتند، پس از سه ساعت در حالت یخ زده با موفقیت احیا شدند.

شاید این سگ‌ها بخواهند اولین مسافران بین ستاره‌ای باشند که آنها را از سیاره‌ای دور کنند که سرنوشت آنها در زندگی این است که خونشان با یخ جایگزین شود.


Source link

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا