
讓宇航員“冬眠”的技術或許能夠實現(xiàn)(想象圖)
當食物匱乏或天氣太冷時,一些哺乳動物、鳥、昆蟲、兩棲動物和魚會進入蟄伏狀態(tài)來保存能量。所謂蟄伏,是以大大降低代謝率為標志的一種臨時性生理狀態(tài)。
在蟄伏狀態(tài)下,動物的體溫和心率大幅下降,血液流動變慢。而在冬眠狀態(tài)下,動物有一連串的蟄伏表現(xiàn):心跳次數從每分鐘幾百次降低到僅僅幾次;每10分鐘以上才呼吸一次;腦活動減弱到無法探查的水平……
蟄伏狀態(tài)下的深度生理改變,會大大減少動物生存所需要的能量。因此,科學家長久以來一直在思考:蟄伏帶來的好處能不能延伸到人的身上?
人類天生沒有蟄伏狀態(tài),那么人類可否被安全導入蟄伏狀態(tài)?為尋找答案,科學家最近拿天生也沒有蟄伏狀態(tài)的老鼠做實驗。他們創(chuàng)制了一種可穿戴的超聲波帽,并把它粘到實驗鼠頭部。當超聲波束被發(fā)射到實驗鼠的下丘腦視前區(qū)(許多動物控制體溫和睡眠、激活冬眠和蟄伏狀態(tài)的重要腦區(qū))后,它們迅速進入一種類似蟄伏的狀態(tài):體溫、心率和氧吸收大大下降。實驗鼠變得遲鈍,攝入食物的量大大減少。
每當實驗鼠的體溫升至控制目標以上時,科學家就發(fā)射超聲波,這樣能保持實驗鼠的蟄伏狀態(tài)長達24小時,而實驗鼠沒有出現(xiàn)可觀察到的任何傷病征兆。當超聲波發(fā)射被關閉后,實驗鼠的體溫在不到90分鐘后就恢復正常。

在對12只實驗鼠進行重復實驗后,科學家注意到超聲波帽使實驗鼠的體溫僅下降2℃。這么小的幅度,可能意味著超聲波帽也能讓人類進入蟄伏狀態(tài)。他們設想:讓前往火星的宇航員戴上超聲波帽進入蟄伏,從而減少載人火星之旅的食品負載,降低發(fā)射重量和發(fā)射成本,減少長期太空飛行對身處狹小飛船內部的宇航員造成的心理問題。
但實際上,不管是讓宇航員蟄伏還是通過誘導蟄伏來為醫(yī)生贏得手術時間,都面臨許多障礙。科學家發(fā)現(xiàn),他們之所以能誘導實驗鼠進入類似蟄伏的狀態(tài),是因為刺激了實驗鼠腦內一條特殊的離子通道,而與天然蟄伏相伴的還有激素及分子層面的其他改變,但科學家對這些改變的認識還很少。另外,長時間蟄伏對大腦的影響如何還不清楚,但有些研究表明長時間蟄伏可能會造成冬眠動物記憶力減退。