خواب زمستانی انسان در فضا محقق می شود؟ - مجله وتورلد

به گزارش خبرنگاران، خواب زمستانی انسان در سفر های فضایی یکی از ایده های مجذوب کننده در فیلم های علمی تخیلی است. در واقع، راهکار اصلی مشکل سفر های فضایی طولانی مدت در داستان های علمی تخیلی این است که مسافران را برای مدتی به رختخواب ببریم. در حالت خوابی مانند خواب زمستانی، متابولیسم کاهش می یابد و فکر از کسالت انتظار برای ساعات بی پایان در امان می ماند. برخلاف سفر های سریع تر از نور و کرم چاله ها، فرض قرار دادن فضانوردان در حالت خواب زمستانی به نظر می رسد عملی باشد، به مقدار ای که حتی آژانس فضایی اروپا به طور جدی در پی تحقق آن است.

پیامد های یک مطالعه تازه از طریق سه محقق از شیلی اکنون یک مانع ریاضی را برای تبدیل پتانسیل سکون طولانی مدت انسان به واقعیت نشان می دهد، که ممکن است به این معنی باشد که خواب زمستانی انسان در فضا، برای همیشه از دسترس ما خارج خواهد بود. روبرتو اف. نسپولو و کارلوس مجیاس از Millennium Institute for Integrative Biology و فرانسیسکو بوزینوویچ از دانشگاه پاپی کاتولیک شیلی تصمیم گرفتند تا رابطه بین توده بدن و مصرف انرژی در حیواناتی که در خواب زمستانی هستند را کشف کنند.

آن ها حداقل سطح متابولیسمی را کشف کردند که به سلول ها اجازه می دهد در شرایط سرد و کم اکسیژن باقی بمانند. این دانشمندان می گویند برای جانداران نسبتاً سنگینی مانند انسان، صرفه جویی در انرژی که ممکن است از ورود به یک حالت عمیق و خواب زمستانی انتظار داشته باشیم، ناچیز خواهد بود. در واقع، احتمالاً بهتر است که روز های خود در سفر فضایی طولانی مدت را به روش قدیمی چرت زدن سپری کنیم تا خواب زمستانی. در حیوانات دیگر، دمای بدن به شدت کاهش می یابد، متابولیسم کاهش می یابد و ضربان قلب و تنفس کند می شود. این فرآیند می تواند در برخی موارد مصرف انرژی را تا 98 درصد کاهش دهد و نیاز به هدر دادن انرژی در تلاش برای شکار یا جستجوی غذا را از بین ببرد.

با این حال، حتی در این حالت، حیوان همچنان می تواند بیش از یک چهارم وزن بدن خود را از دست بدهد، زیرا از طریق ذخایر سوخت بدن خود به حیاتش ادامه می دهد. اگر همان ریاضیات اولیه را برای یک انسان بالغ در خواب زمستانی اعمال کنیم، قرار است مصرف روزانه حدود 12000 کیلوژول با نیاز به چند صد کیلوژول چربی بدن جایگزین می شود. با رعایت این سناریو، ممکن است تصور کنیم که گردشگر فضایی بی باک ما که در رختخواب مخصوص خود قرار گرفته است، روزانه بیش از شش گرم چربی از دست می دهد و در طول یک سال، این وزن به حدود دو کیلوگرم می رسد.

این شرایط ممکن است برای یک سفر سریع به قمر های نزدیک خوب باشد، اما اگر یک فرد بالغ معمولی بخواهد چندین دهه شناور در فضای بین ستاره ای به سمت یک ستاره نزدیک دیگر در حرکت باشد، باید چند صد کیلوگرم چربی اضافی جمع کند. این محاسبات پشت سر هم بر مفروضات زیادی تکیه می کنند، که مهم ترین آن این است که چگونه خواب زمستانی حیوانات ممکن است مقیاس عملکرد ما در سفر های فضایی باشد. به هر حال، شاید همین امر دلیل خوبی باشد که چرا پستانداران بزرگ کمی (به مقدار انسان و بزرگتر) وجود دارند که از خواب زمستانی استفاده می کنند، زیرا این فرآید نمی تواند تضمینی برای ادامه حیات آن ها ایجاد کند.

بنابراین، محققان یک تجزیه و تحلیل آماری را در میان انواع گونه های استفاده کننده از خواب زمستانی، همانطور که در مطالعات قبلی به تفصیل شرح داده شد، انجام دادند. از این رو، آن ها نتیجه گرفتند که مصرف انرژی روزانه حیوانات در خواب زمستانی به روشی نسبتاً متعادل مقیاس می شود، بنابراین یک گرم بافت از یک پستاندار کوچک، مانند خفاش گوش برگ 25 گرمی، به مقدار یک گرم بافت از یک پستاندار کوچک همچون سنجاب زمینی 820 گرمی، در خواب زمستانی انرژی مصرف می کند؛ بنابراین ما می توانیم فرض کنیم که هر گرم بافت ما به همان انرژی نیاز دارد که هر گرم بافت این حیوانات بدان نیاز دارد.

با این حال، زمانی که پستانداران فعال هستند، داستان فرق دارد. مقیاس بندی رابطه بین متابولیسم فعال و جرم، نمودار کمی متفاوت ایجاد می کند که نقطه ای را نشان می دهد که در آن خواب زمستانی واقعاً انرژی زیادی را برای جانوران بزرگتر ذخیره نمی کند. این نقطه نزدیک به جرم خودمان است، به این معنی که کل نیاز های انرژی ما در هنگام خواب زمستانی تفاوت قابل توجهی با نیاز های زمانی که ما صرفاً در حالت استراحت هستیم، نخواهد داشت. به همین دلیل است که خرس ها به همان روشی که حیوانات کوچکتر خواب زمستانی می کنند، به خواب نمی فرایند. همچنین این موضوع برای ما انسان ها به این معنی است که ممکن است با وجود پذیرش تمام خطرات و مسائل خنک سازی بدن مان، کاهش ضربان قلب و تنفس و تحمل کردن کاهش مصنوعی متابولیسم مان، ممکن است نتایجی را که امیدواریم به دست نیاوریم.

پس به نظر می رسد اگر بخواهیم به سفر های طولانی فضایی برویم و در عین حال حوصله خود را نیز حفظ کنیم، بهتر است به همان روش همیشگی خود عمل کنیم و نهایتاً با خوردن یک سری آرم بخش های معمول در سفر های فضایی، به استراحت بپردازیم تا مثلا به مریخ برسیم. ایده بهره گیزی از خواب زمستانی در این سفرها، احتمالاً در حال حاضر راهکار مناسبی نخواهد بود، اما هنوز می توان به دستاورد های علمی در آینده امیدوار بود. شاید زمانی فرا برسد که از کهکشان خود خارج شویم و کل این مسافت را در خواب سپری کنیم بودن اینکه مشکل متابویک برای ما رخ دهد و یا حتی به مانند فیلم های علمی تخیلی حتی فرایند پیری ما نیز کند شود. نتایج این تحقیق در نشریه معتبر Proceedings of the Royal Society B منتشر شده است.

منبع: sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران