ანაბიოზი: ადამიანების ღრმა გაყინვის ტექნოლოგია

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

გასულ კვირას, ექსპერტთა ჯგუფი შეიკრიბა ნიუ ორლეანში, რათა შეესწავლათ ადამიანების „სინთეზურ“ჰიბერნაციაში, ანუ ხელოვნურ ჰიბერნაციაში ჩაძირვის შესაძლებლობა. მეცნიერები ბუნებიდან სწავლობენ იმ ფაქტორების გააზრებას, რომლებიც იწვევს ცხოველებში ჰიბერნაციას და გამოღვიძებას.

არც ერთი ფილმი ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის შესახებ არ არის სრულყოფილი ღრმა ძილის გარეშე. "პრომეთე", "მგზავრები", ყველგან ვხედავთ, როგორ იღვიძებენ მთავარი გმირები ჰიბერნაციის კაბინაში, ხელახლა იწყებენ მყიფე ფიზიოლოგიას უმოძრაო ნამარხების ხანგრძლივი მდგომარეობიდან - ხშირად კუჭის სითხეების ამოფრქვევით, ანუ უბრალოდ ღებინება. როგორც ჩანს, ამ სასტიკ პროცესს აზრი აქვს. ადამიანები ხომ ბუნებრივად არ იზამთრებენ. მაგრამ მეცნიერთა მცირე ჯგუფი ცდილობს დაძლიოს ბუნება და დააყენოს ადამიანები ხელოვნურ ჰიბერნაციაში. წარმატების შემთხვევაში, მათ შეუძლიათ შეაფერხონ დაბერება, განკურნონ სიცოცხლისთვის საშიში დაავადებები და წაგვიყვანონ მარსზე და მის ფარგლებს გარეთ.

გასულ კვირას, ექსპერტთა ჯგუფი შეიკრიბა ნიუ ორლეანში, რათა შეესწავლათ ადამიანების „სინთეზურ“ჰიბერნაციაში, ანუ ხელოვნურ ჰიბერნაციაში ჩაძირვის შესაძლებლობა. მეცნიერები ბუნებიდან სწავლობენ იმ ფაქტორების გააზრებას, რომლებიც იწვევს ცხოველებში ჰიბერნაციას და გამოღვიძებას.

ჰიბერნაციის საიდუმლო

რა შეიძლება იყოს უკეთესი სიცოცხლის ხანგრძლივობის დასაძლევად საშიში სიცივისა და საკვების ნაკლებობის პირობებში, ვიდრე ღრმა უგონო მდგომარეობაში ჩავარდნა? ცხოველთა სამყაროს უმეტესობა გადადის ჰიბერნაციაში: დათვი, ციყვი, ზღარბი. ჩვენი პრიმატების ბიძაშვილებიც კი, მსუქანი ლემური, ამცირებენ მეტაბოლიზმს, როდესაც საკვების მარაგი მცირდება.

ჩვენზე რას იტყვით? მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ, სამწუხაროდ, არ ვართ ზამთარში, ზოგიერთი "სასწაული" ვარაუდობს, რომ მეტაბოლური ღრმა გაყინვა შეიძლება დაეხმაროს ჩვენი დაზიანებული სხეულების შენარჩუნებას მომავალში.

1999 წელს რენტგენოლოგი ანა ბაგენჰოლმი ნორვეგიაში თხილამურებით სრიალის დროს ყინულში გადავარდა. იმ დროისთვის, როდესაც ის გადაარჩინეს, ის ყინულის ქვეშ იმყოფებოდა 80 წუთზე მეტი ხნის განმავლობაში. ყველა ანგარიშით, კლინიკურად ის მკვდარი იყო - არც სუნთქვა, არც პულსი. მისი სხეულის ტემპერატურა უპრეცედენტო 13,7 გრადუს ცელსიუსამდე დაეცა.

თუმცა, როდესაც ექიმებმა თანდათან გაათბეს მისი სისხლი, მისი სხეული ნელ-ნელა გამოჯანმრთელდა. მეორე დღეს გული ხელახლა გაუშვა. თორმეტი დღის შემდეგ მან თვალები გაახილა. საბოლოოდ იგი სრულად გამოჯანმრთელდა.

ბაგენჰოლმის შემთხვევა არის მხოლოდ ერთი მინიშნება იმისა, რომ ადამიანებს აქვთ უნარი გამოჯანმრთელდნენ მძიმე მეტაბოლური მდგომარეობიდან. წლების განმავლობაში ექიმები იყენებდნენ თერაპიულ ჰიპოთერმიას, სხეულის ტემპერატურის რამდენიმე გრადუსით დაქვეითებას რამდენიმე დღის განმავლობაში, რათა დაეხმარონ პაციენტებს გაუმკლავდნენ ტვინის დაზიანებას ან დაგვიანებულ ეპილეფსიას.

სწრაფი გაციება ხელს უწყობს ქსოვილების შენარჩუნებას, რომლებიც მოწყვეტილია სისხლის მიწოდებისგან, ამიტომ მათ ფუნქციონირებისთვის ნაკლები ჟანგბადი სჭირდებათ. ჩინეთში, ექსპერიმენტებმა ადამიანები ორ კვირამდე გაყინულ მდგომარეობაში შეინახეს.

თერაპიული ჰიპოთერმიის დაპირება იმდენად დიდია, რომ 2014 წელს NASA-მ პარტნიორობა გაუწია ატლანტაში დაფუძნებულ SpaceWorks-ს და წინასწარ დააფინანსა კოსმოსური მოგზაურობის ჰიბერნატორი მარსზე მისიისთვის.

მიუხედავად იმისა, რომ კოსმოსში ფრენა მხოლოდ რამდენიმე თვე გრძელდება, ასტრონავტების უმოქმედო მდგომარეობაში დაყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს საჭირო საკვების რაოდენობა და ჰაბიტატის ზომა. დაძინებას ასევე შეუძლია თავიდან აიცილოს სერიოზული გვერდითი მოვლენები დაბალი სიმძიმის გამო, როგორიცაა ცერებროსპინალური სითხის ნაკადის ცვლილებები, რამაც შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს მხედველობაზე.კუნთების პირდაპირი სტიმულაცია, ჰიბერნაციის აკვნის წყალობით, შეუძლია თავიდან აიცილოს კუნთების დაკარგვა ნულოვანი სიმძიმის პირობებში, ხოლო ღრმა უგონო მდგომარეობას შეუძლია მინიმუმამდე დაიყვანოს ფსიქოლოგიური პრობლემები, როგორიცაა მოწყენილობა და მარტოობა.

პროექტი დაფინანსების მეორე ეტაპზეა გადასული, თუმცა მას ბევრი კითხვა რჩება. ერთ-ერთი მათგანი ასოცირდება იმ ფაქტთან, რომ გახანგრძლივებული ჰიპოთერმია საშინელ გავლენას ახდენს ჯანმრთელობაზე: შეიძლება გამოჩნდეს სისხლის შედედება, სისხლდენა, ინფექცია, ღვიძლის უკმარისობა. კოსმოსურ ხომალდზე დახვეწილი სამედიცინო მოწყობილობების გარეშე, ეს გართულებები შეიძლება ფატალური იყოს.

კიდევ ერთი პრობლემა ის არის, რომ ჩვენ ბოლომდე არ გვესმის, რა ემართება ცხოველს, როდესაც ის ჰიბერნაციაში შედის. სწორედ ამის გადაჭრას ცდილობდა ნიუ ორლეანის კონფერენცია.

ბიოლოგიური შთაგონება

დოქტორი ჰანა კერი ვისკონსინის უნივერსიტეტიდან თვლის, რომ ჰიბერნაციაში ჩაძირვის შესაძლებლობა მედიცინაში კი არა, ბუნებაში უნდა ვეძებოთ.

კერი სწავლობს მიწის ციყვის ჰიბერნაციის ჩვევებს, პატარა ყოვლისმჭამელი მღრღნელის, რომელიც ტრიალებს ჩრდილოეთ ამერიკის პრერიებში. სექტემბრის ბოლოდან მაისის ჩათვლით, ციყვი იზამთრებს მიწისქვეშა ბურუსებში და გადარჩება მძიმე ზამთარს.

კერის ერთ-ერთი საინტერესო დაკვირვება არის ის, რომ დაბალი მეტაბოლიზმი არ გრძელდება მთელი ზამთარი. პერიოდულად მძინარე ცხოველები ნახევარი დღის განმავლობაში გამოდიან ტანჯვისგან, ზრდიან სხეულის ტემპერატურას ნორმალურ დონეზე. თუმცა, ამ პერიოდში ცხოველები ჯერ კიდევ არ ჭამენ და არ სვამენ.

ნეირომეცნიერები დიდი ხანია ცდილობდნენ ძილის სარგებლობის ყოვლისმომცველი ჩამონათვალის შედგენას. მაგალითად, კვლევამ აჩვენა, რომ ძილი ეხმარება ტვინს ლიმფური სისტემიდან ტოქსიკური ნარჩენების გაწმენდაში და თავის ტვინის სინაფსებს „გადატვირთვის“საშუალებას აძლევს. თუ ჰიბერნაცია თავისთავად იწვევს ძილის ნაკლებობას, შეიძლება თუ არა ამაში დახმარება პერიოდული ძილი?

ჯერ არ ვიცით. მაგრამ კერი თვლის, რომ ცხოველთა კვლევების შედეგები აჩვენებს, რომ ადამიანის ჰიბერნაციის ძიებაში, ბუნებრივი ჰიბერნატორების ბიოლოგიის შესწავლა უფრო მეტ შედეგს გამოიღებს, ვიდრე ჰიპოთერმიაზე, ანუ ჰიპოთერმიაზე დაფუძნებული სამედიცინო პრაქტიკის გამოყენება.

ხელოვნური ჩაძირვა ძილში

სანამ კერი და ვიაზოვსკი იკვლევენ, თუ როგორ ეხმარება ჰიბერნაცია ცხოველებს ჯანმრთელად დარჩეს, იტალიის ბოლონიის უნივერსიტეტის დოქტორმა მატეო სერიმ ოდნავ განსხვავებული გზა აიღო: როგორ ხელოვნურად გამოიწვიოს დაბუჟება ცხოველებში, რომლებიც არ იზამთრებენ?

პასუხი შეიძლება დევს ნეირონების მცირე ჯგუფში Raphe pallidus ტვინის რეგიონში. ვინაიდან ჰიბერნაციის დროს ნივთიერებათა ცვლა მკვეთრად შენელდება, ჰორმონალური და ტვინის მექანიზმები სავარაუდოდ ამ პროცესს გამოიწვევს.

ჯერ კიდევ 2013 წელს, მისი მეცნიერთა გუნდი იყო ერთ-ერთი პირველი, ვინც ვირთხები ჰიბერნაციაში დააყენა. ჩვეულებრივ ამ ცხოველებს ზამთარში არ სძინავთ. მათ გაუკეთეს ქიმიური ინექცია რაფე პალიდუსში, რათა დათრგუნონ ნეირონების აქტივობა. ეს ნეირონები, როგორც წესი, ჩართულია „სიცივისგან თერმორეგულატორულ დაცვაში“, ამბობს სერი, რაც ნიშნავს, რომ ისინი იწვევენ ბიოლოგიურ პასუხებს, რომლებიც ეწინააღმდეგებიან სხეულის ტემპერატურის შემცირებას.

შემდეგ ვირთხები მოათავსეს ბნელ, ცივ ოთახში და იკვებებოდნენ ცხიმებით მდიდარი საკვებით, რაც, როგორც ცნობილია, ამცირებს მეტაბოლურ მაჩვენებელს.

დამცავი ნეირონების ექვსი საათის განმავლობაში გამორთვამ გამოიწვია ვირთხების ტვინში ტემპერატურის მკვეთრი ვარდნა. მათი გულისცემა და არტერიული წნევა ასევე შენელდა და დაეცა. საბოლოოდ, ტვინის ტალღების ნიმუში დაემსგავსა ცხოველების ტალღების ნიმუშს ბუნებრივი ჰიბერნაციის მდგომარეობაში.

ყველაზე საინტერესო ის იყო, რომ როდესაც მეცნიერებმა შეწყვიტეს „მკურნალობა“, ვირთხები გამოჯანმრთელდნენ – მეორე დღესვე მათ არ გამოავლინეს არანორმალური ქცევის ნიშნები.

ცხოველებში, რომლებიც არ იზამთრებენ, დაღლილობის გამოწვევის წინა მცდელობები წარუმატებელი აღმოჩნდა, მაგრამ ამ კვლევამ აჩვენა, რომ ნეირონების დათრგუნვა raphe pallidus-ში აუცილებელია ტორპის მსგავსი მდგომარეობის გამოწვევისთვის.

თუ ეს შედეგები უფრო დიდი ძუძუმწოვრების მაგალითით დადასტურდება, აზრი ექნება ადამიანებში ჰიბერნაციაზე გადასვლას. Serri და სხვები მუშაობენ შემდგომი ანალიზისთვის ტვინის კონტროლის დაბუჟებაზე და როგორ უნდა გატეხონ ის, რომ ტვინი ჰიბერნაციაში დააყენოს.

Რა არის შემდეგი?

ადამიანის ჩაძირვა ჰიბერნაციაში, ჰიბერნაციაში, შეჩერებულ ანიმაციაში - დაარქვით რაც გინდათ - ჯერ კიდევ შორს არის რეალობისგან. მაგრამ კვლევის შედეგები თანდათან ავლენს მოლეკულურ და ნეირონულ ფაქტორებს, რომლებმაც თეორიულად შეიძლება მოგვცეს ღრმა გაყინვის მდგომარეობა.