Semasa musim sejuk, masa melambatkan. Anda mungkin mendapati diri anda berliku dengan Netflix anda selama berjam-jam, tidur selama setengah hari, atau tinggal di dalam rumah untuk tempoh masa yang tidak sihat. Semasa berbuat demikian, anda mungkin tertanya-tanya: mengapa tidak sekadar pergi keluar, melangkaui keadaan yang tidak menyenangkan dan menghabiskan musim sejuk yang tidak sedarkan diri di dalam liang yang hangat dan nyaman?
Penyelidik yang berharap untuk menyediakan manusia untuk perjalanan angkasa lepas mempunyai pemikiran yang sama. Mereka ingin tahu: Mengapa manusia tidak hibernasi-dan bolehkah mereka di masa depan?
Untuk menjawab soalan itu, pertama kita perlu memahami dengan tepat apa hibernasi. Inilah yang kita tahu: Hibernasi adalah apabila haiwan masuk ke dalam keadaan tidak aktif. Selalunya bersembunyi dari unsur-unsur dan pemangsa, metabolisme haiwan akan melambatkan kurang daripada seperempat kadar normalnya. Ini menyejukkan badan makhluk dan melambatkan degupan jantungnya hanya beberapa kali seminit, sehingga berbulan-bulan pada satu-satu masa.
"Mereka menolak lampu pandu benar-benar, " kata Kelly Drew, ahli neuropharmacolog di University of Alaska Fairbanks yang mengkaji otak hibernasi tupai tanah Artik. Hibernasi sering dirangsang oleh keadaan yang teruk, hari yang lebih pendek atau suhu yang lebih sejuk, yang mendorong haiwan untuk mula memakai lemak dan sebaliknya bersedia untuk hibernate. Makhluk itu kemudiannya akan kekal dalam tempoh ketidakaktifan ini sehingga ia mendapat cahaya atau suhu isyarat yang betul-untuk ditiup dari tenggelamnya.
Namun banyak salah faham mengelilingi penyesuaian yang kuat ini. Untuk satu, walaupun hibernasi menyerupai tidur yang nyenyak, ia tidak dianggap berkaitan dengan tidur sama sekali. Malah, ia sebenarnya boleh meninggalkan haiwan dengan hutang tidur selepas mereka bangun daripadanya, kata Drew. "Hibernasi adalah benar-benar pemuliharaan tenaga, " katanya. "Ia adalah penyesuaian kepada had sumber." Sama seperti penghijrahan untuk burung, hibernasi berkembang untuk membolehkan haiwan membuatnya melalui masa-masa kesukaran yang melampau.
"Sesetengah haiwan pergi, sesetengah haiwan hibernate, dan sesetengah haiwan hanya tinggal bersamanya, " kata Drew. (Ini menjelaskan mengapa haiwan di zoo tidak hibernate: Makhluk yang mempunyai makanan, air dan tempat tinggal yang berlimpah tidak perlu menjalani proses tersebut.)
Untuk yang lain, kita biasanya memikirkan hibernasi sebagai berkaitan dengan musim sejuk, iaitu ketika binatang seperti beruang, tupai dan groundhogs akan memeriksa selama beberapa bulan. Tetapi hibernasi bukanlah satu-satunya kelakuan cuaca sejuk, kata Drew. Reptilia, serangga amfibia dan juga beberapa mamalia, seperti lemari kerdil ekor-ekor Madagascan, mengamalkan hibernasi cuaca panas yang dikenali sebagai penahanan-untuk mengelakkan tempoh kemarau atau suhu yang melampau dengan mengalir di bawah tanah.
Namun, sementara para penyelidik memahami bagaimana hibernasi dapat berkembang, mengejutkan sedikit mengetahui tentang proses sebenar yang terjadi di dalam tubuh. Setakat ini, saintis tidak menemui sebarang gen unik dalam haiwan hibernasi, contohnya. Tambahan pula, tiada siapa yang tahu apa sebenarnya yang mengawal selia gen-gen yang ada untuk membolehkan proses hibernasi di sesetengah haiwan dan bukan pada manusia lain-lain, misalnya.
"Kami tidak tahu ekspresi gen mana yang diperlukan untuk hibernate, " kata Drew.
Jim Preston membangkitkan sesama pelancong daripada hibernasi dalam filem "Penumpang." Dalam filem ini, manusia hibernate untuk bertahan hidup selama 120 tahun ke planet lain. (Columbia Pictures) Misteri ini baru sahaja menjadi lebih mendesak apabila manusia mencuba misi berawak pertama ke Marikh. Idea "tidur yang mendalam" -dari latar belakang filem sci-fi ruang dalam seperti Alien dan sekarang Penumpang - kini menjadi kemungkinan sebenar para saintis yang ingin memastikan bahawa angkasawan manusia dapat bertahan selama satu bulan atau bahkan beberapa tahun perjalanan ke lain planet. Salah seorang saintisnya ialah Drew, yang berunding dengan sebuah syarikat yang dipanggil Spaceworks Enterprises pada projek yang dibiayai oleh NASA untuk meletakkan manusia menjadi hibernasi untuk spaceflight.
Tidak ada kes-kes hibernasi semula jadi manusia yang diketahui, menurut Drew. Tetapi dia telah mendengar anekdot tentang pengalaman seperti hibernasi dalam penyelidikannya, termasuk amalan "lotka, " di mana para petani Rusia abad yang lalu sepatutnya bertahan musim sejuk yang keras dengan hanya bangun setiap hari selama 6 bulan untuk mengambil sejumlah kecil roti dan ale. Ahli kardiologi Universiti Harvard Herbert Benson juga telah mencatatkan rahib Buddha yang mampu mengurangkan metabolisme mereka sebanyak 64 peratus melalui teknik meditasi tertentu.
Walau bagaimanapun, pada masa ini, Spaceworks sedang mencari teknik yang telah digunakan dalam perubatan, iaitu hipotermia terapeutik. Pertama kali digunakan secara perubatan lebih daripada 70 tahun yang lalu, teknik ini melibatkan penyejukan badan seseorang ke berhampiran titik beku air (32 darjah F) untuk memperlahankan fungsi selular dan otak mereka. Teknik ini dapat melindungi tisu pesakit dari kerusakan akibat kekurangan oksigen atau darah, biasanya selepas serangan jantung atau pembedahan seperti pemindahan jantung. (Nota: ini tidak boleh dikelirukan dengan trend cryotherapy, yang mempunyai sedikit sokongan saintifik dan dikaitkan dengan beberapa kematian.)
Walaupun hipotermia terapeutik biasanya digunakan untuk tempoh satu atau dua hari, Presiden Spaceworks John Bradford mencatatkan bahawa seorang wanita di China disimpan sejuk selama dua minggu untuk membolehkan otaknya sembuh dari kecederaan traumatik. Dia pulih sepenuhnya dan kembali ke kehidupan sehariannya. Tetapi tiada penggunaan hipotermia terapeutik pada panjang atau lebih panjang telah direkodkan, jadi masih tidak jelas berapa lama teknik itu dapat digunakan dengan selamat.
Bradford membayangkan meletakkan orang menjadi kenaikan hibernasi selama beberapa minggu menggunakan teknik penyejukan tubuh dan otak yang serupa dengan hipotermia terapeutik untuk memelihara ruang dan sumber daya untuk perjalanan berskala besar ke Marikh. "Ia lebih dekat kepada realiti daripada bunyi, tetapi masih terdapat banyak persoalan, dan banyak perkembangan yang perlu berlaku, " Bradford memberitahu Science Popular tentang projek itu pada bulan Disember.
Namun masih terdapat beberapa halangan untuk dikalahkan, kata Drew. Hibernasi bukan sekadar satu perkara untuk mengubah tombol pada metabolisme anda; ia melibatkan pelbagai adapasi lain yang berkaitan. Yang paling penting ialah pengurusan sisa. Haiwan yang hibernate dapat membuang air kecil dan buang air besar semasa hibernasi, kata Drew, kadang-kadang melalui proses reabsorpsi untuk mengekalkan nutrien. Malangnya, manusia tidak boleh melakukan ini, walaupun Drew telah mendengar cadangan seperti menggunakan kateter rektum.
Dan walaupun kita memikirkan masalah poo, ada cabaran lain. Suhu badan di bawah 37 darjah Fahrenheit cenderung mengganggu saluran pencernaan manusia dan boleh menyebabkan kesakitan. Suhu sejuk juga boleh menindas sistem imun, menjadikan orang lebih terdedah kepada jangkitan. Ia mungkin ternyata bahawa manusia semata-mata tidak dimaksudkan untuk hibernasi.
Di sisi yang kurang saintifik, manusia yang dimaksudkan sepatutnya bersetuju untuk hibernasi-yang mungkin bukan pilihan menarik. Meletakkan diri menjadi keadaan hibernasi yang terdedah dan hilang pada minggu atau bulan dalam hidup anda adalah sesuatu yang banyak orang mungkin teragak-agak untuk memilih. Bradford menceritakan kepada majalah Inverse bahawa angkasawan Buzz Aldrin membantah pada persembahan persidangan dengan idea hibernating, kerana dia tidak mahu ketinggalan dalam perjalanan ke sana.
Walau bagaimanapun, Bradford berpendapat bahawa kebimbangan praktikal akhirnya akan menang. "Jika ia bermakna perbezaan antara dapat pergi ke Marikh, dan tidak, " kata Bradford, "Saya fikir semua orang akan melakukannya."
Sekiranya para saintis boleh membuat manusia menjadi hibernasi semasa spaceflight, ia pasti menjadi pencapaian yang hebat. Tetapi mungkin perkara yang paling menakjubkan tentang hibernasi ialah manusia telah belajar untuk terus hidup tanpa persekitarannya seperti yang keras seperti Artik dan tundra-untuk ribuan tahun. Dari menyesuaikan diet kami untuk membina igloos untuk memakai kulit binatang, masyarakat Artik mempunyai lebih daripada mengimbangi ketidakupayaan kami untuk memasuki musim sejuk yang panjang. Oleh itu, sementara kita boleh mengagumi beruang dan doormice, memberi kita juga sedikit kredit.
