吸一口「屁」就能冬眠?对于冬眠的认知你可能需要改变了丨近未来 ㉔

近未来

2019-12-10 17:56

人类能冬眠吗?

先别着急回答,也先不要鄙视我问出这种连小学生都能回答的问题。

1900 年,《英国医学杂志》就曾经发表论文,称找到了能够冬眠的人类。

根据论文,俄罗斯普斯科夫州有这么一群农民,每到冬天,就需要面对食物短缺的困境。于是每到冬天,他们就会退回到室内,进入他们称为「lotska」的深度睡眠。在进入「lotska」之后,他们每天只会醒来一次很短暂的时间,而且只需要吃一点点硬面包,就能度过一整个冬天。

人类不会冬眠?不,基因决定了你有冬眠的能力

人们对于人类能不能冬眠这个问题的认知,更多是停留在人类并非冷血动物,不能冬眠。实际上,已经越来越多科学家相信,人类其实是具有冬眠的「潜能」。

因为从基因的角度上看,我们似乎具备冬眠所需要的一切东西。

生活在马达加斯加的胖尾狐尾猴每年会在旱季休眠八个月,并且依靠存储在尾巴中的脂肪生存下来。

同属灵长类动物的胖尾狐尾猴其实有 98% 的基因是和我们一样的,科学家并不认为决定冬眠的基因存在于另外的 2% 当中。

相反,他们认为这些胖尾狐尾猴的基因中有着那么一个「开关」,可以控制胖尾狐尾猴进入冬眠。

举个例子,胖尾狐尾猴在进入冬眠前,会胡吃海喝,并将尽量多的脂肪储藏在尾巴当中。狐尾猴在准备冬眠时,它们可以通过某些方法来打开这样一个「开关」激活解脂肪所涉及的基因,同时关闭处理碳水化合物的基因。

美国德克萨斯大学西南医学中心博士研究员威尔·伊斯拉埃尔森同样在研究冬眠和基因的关系,他认为相同的动物不一定拥有专属的冬眠基因。恰恰相反,各种冬眠动物很可能拥有相同的与冬眠有关的基因,只不过,每个物种使用这些基因的方式略有不同。他表示:

如果能够搞清楚这些基因的生物机理,以及这些动物如何调整这些基因,我们就能以医学为目的,在人类身上操纵它们。

万万没想到,「屁」居然是让人进入冬眠的「钥匙」

潜能是有了,那么怎么把它激发出来?

实际上,在过去几十年的研究里面,科学家一直在探寻人工诱导进入冬眠的各种方法。但有一种方法,可能是你万万想不到的。

那就是用「屁」而且不臭还不行那种。

屁之所以臭,是因为里面含有硫化氢,而硫化氢,也是能够引导你进入冬眠的一样「秘密武器」。

研究人类冬眠的科学家发现了硫化氢可以让细胞进入暂停代谢的状态。

于是科学家就让同为非冬眠动物的小白鼠暴露在一定浓度的硫化氢当中,随即小白鼠就进入到了一种类似于假死的状态当中,并在一般情况下能够致死的低氧环境中存活了数个小时。

根据科学家的解释,硫化氢能够与细胞线粒体当中的一种关键酶相结合。

我们都知道,被称为「细胞动力车间」的线粒体是细胞中产生化学能的结构,而当硫化氢和它分泌的酶结合时,它们就会阻断氧气,从而让线粒体失去供能的作用,最终降低新陈代谢并触发冬眠。

而在科学家移除硫化氢之后,小白鼠也能够慢慢醒过来,并且一切身体指标均属正常,也没有出现行为上或者精神系统上的问题。

不过,要将「屁」应用在人类冬眠上,还有相当一段距离。

有这么一段未经证实的历史奇闻,称达尔文奖曾经检验过一名死者,这位平时以豆类和卷心菜为食的奇人,最终死在了自己的床上。尸检报告显示,他血液中含有过量的硫化氢。于是人们认为,因为房间狭小且密封,这位奇人是死于吸入自己放出的屁。

当然,故事的真实性存疑,但硫化氢确实是能够致命的。

所以科学家想要安全地通过硫化氢激活人体的这个「开关」要解决的问题还有很多。不过,科学家也从中获得了启发,着手在研究怎么通过这个方法让人体进入「局部冬眠」,也就是让器官进入低代谢状态,让待移植的器官拥有更长的「保质期」。

大费周章,可不止为了睡个懒觉

1999 年,一位名为 Anna Bagenholm 的放射科医生在挪威滑雪时不慎掉入了冰冻的溪流当中。在被拯救出来时,她已经在冰水里面呆了足足 80 分钟。

在被送到医院后,她已经没有了呼吸、没有了脉搏,体温也已经下降到了 13.7 摄氏度,基本可以宣告死亡。但奇迹发生了,她最终还是被抢救了回来,而且她的案例还被称为「医学奇迹」记录在了《柳叶刀》杂志上。

2006 年,又有一位名叫打越三敬的日本小伙子在游玩时失足跌落了雪山间,在断水断粮的情况下,他居然熬过了三周,并最终获救。

对于上述两个奇迹生还的例子,他们的主治医生,都认为他们之所以能保住性命,是因为身体进入了类冬眠的状态。

而实际上,人类对于冬眠的正式研究,其实比这里还要早,但目的和医学并不相关。

20 世纪 50 年代苏美之间的太空竞赛愈演愈烈。为了让人类可以在太空中走得更远,NASA 拨出大量资金让生物学家研究如何让宇航员可以进入冬眠状态来度过漫长的太空旅程。

当时的研究领军人物为詹姆斯·洛夫洛克。虽然实验对象还是只老鼠,但是出于对这位「志愿者」足够的尊重,他还是为其量身订造了一个「休眠仓」。

最终,实验团队还是实现了让这位「志愿者」老鼠在「休眠仓」中进入类冬眠的假死状态,而后再回复活力。

但可惜的是,随着太空竞赛的结束,NASA 对于人体冬眠的兴趣也逐渐降低了,资金的投入自然也就暂停了,团队研究的步伐也被迫暂停与此。不过,人类对于「冬眠」的探索却并没有止步。

Riley Joice 是英国每年过千名患有新生儿缺氧的儿童之一,但幸运的是,他安然无恙地出院回家了。

因为 Joice 是第一个接受新生儿缺氧低温治疗的儿童。

布里斯托大学的 Marianne Thoressen 自 90 年代以来,就一直在研究低温治疗对缺氧婴儿的保护作用,并最终在 Joice 上实现了愿望。

在接受低温治疗时,婴儿的体温会被逐渐降低到 33 摄氏度达 72 小时,以减少婴儿体内器官尤其是大脑的代谢速率,期间再配合氙气治疗以降低由于缺氧而对器官造成的影响。

而在 Joice 成功治疗的先例后,英国也越来越多患有新生儿缺氧的婴儿获批进行低温治疗。

虽然目前人类还未能真正地实现冬眠,但是在追求冬眠这件事上,人类倒是学到了不少有用的东西。

低温疗法就是其中一种。

昏迷了 6 年之后醒来的车王舒马赫在接受治疗期间,也是靠低温治疗减少长时间的昏迷对大脑的影响。

近年来,突发性心脏病开始引起大家的重视。心脏停搏的死亡率高,即便幸存对大脑也会造成较大伤害。而低温治疗,则能有效地为医生争取抢救时间,也能大幅度地减少对大脑等器官的损伤。

「冬眠」可以为生命带来希望,但同时也能用让生命结束得更有尊严。

现在,已经有晚期癌症病患者的家属,会选择通过「人工冬眠」来帮助患者摆脱痛苦。

与安乐死不同,「人工冬眠」并不会结束患者的生命。在癌症晚期,患者结束一切积极的治疗,并且常规镇痛剂已经失效的情况下,患者可以选择通过「人工冬眠」进入超长时间且无法唤醒的深度睡眠。

这样一来,患者就可以在睡梦中摆脱任何痛苦,静待疾病结束生命。

另外,各种冬眠的动物,还为病理学家提供了不少研究的新方向。例如研究它们基因,就可以研究如何精准地控制脂肪的代谢;研究它们的血液循环量,就可以用于指导中风时,如何用更好的治疗方式来保护大脑;研究它们在冬眠时怎么避免肌肉退化,可以改善长年卧床病人的生活。

当然,人类研究「冬眠」的终极目的,还是回到了最初的起点:让人类真正进入冬眠,让生命「冷藏」,以探索更远的宇宙。

ESA(欧洲航天局)在日前宣布称,已经掌握到了办法,让人类真正进入「冬眠」状态的方法。

虽然 ESA 并没有公布具体的方法,也没有解释「如何保证冬眠技术的绝对安全」、「如何宇航员在长期睡眠之后生理和心理都能保持完好的状态」等问题。但 ESA 这次似乎抱有相当大的信心,一改之前认为不可能将人类送往火星的态度,表示将会在 20 年内,实现人类冬眠,并将人类带向火星。

为了表明决心,ESA 甚至还已经完成了「休眠仓」的设计草图,做好了一副蓄势待发的架势。

那么我们回到文章开头那个问题,人类能进入冬眠吗?

目前还真的未能让人类进入冬眠,但起码我们在研究的路上,距离这个目标已经越来越近,也从中获取了不少宝贵的东西。

而且我相信随着研究脉络的逐渐清晰,「一觉睡到明年」或许在将来还真不只是一个玩笑。

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