Ar putea oamenii să hiberneze?

În zilele reci, întunecate, este tentant să ne imaginăm cum ar fi dacă am putea să hibernăm. Multe animale reuşesc să hiberneze intrând într-o stare cunoscută sub numele de toropeală, în care metabolismul se reduce la un nivel minim, iar corpul foloseşte depozitele de grăsime pentru energie. Ar putea vreodată oamenii să hiberneze în același mod?

În afara faptului că ne-ar putea oferi un mod confortabil de a trece peste iarnă, hibernarea ar putea fi utilizată pentru călătoriile pe distanțe lungi în spațiul cosmic. Utilizând tehnologia actuală, o călătorie până pe Marte ar dura opt luni. Chiar dacă am putea călători cu viteza luminii, tot am avea nevoie de câţiva ani pentru a ajunge într-un alt sistem stelar. Dacă am putea intra într-o stare de hibernare pe termen lung, atunci călătoriile pe distanțe atât de mari ar fi mult mai puțin obositoare și astfel s-ar conserva resurse vitale.

Ca neurolog, în prezent lucrez pentru Agenția Spațială Europeană într-o echipă de experți care încearcă să afle dacă şi cum ar putea oamenii sa hiberneze. În teorie, cel puţin, nu putem exclude că hibernarea ar putea fi posibilă şi în cazul oamenilor.

Temperatura corpului și metabolismul

Toropeala pare să fi evoluat pentru ca în anumite perioade ale anului unele animale să nu fie nevoite să-şi părăsească adăpostul, de exemplu atunci când hrana este insuficientă. Din punct de vedere tehnic acest lucru se referă la o stare de metabolism redus, ceea ce înseamnă că reacțiile chimice ce mențin în viață corpul unui organism se reduc. Ritmul cardiac, respirația și consumul de energie se reduc în mod dramatic şi, de asemenea, temperatura corpului poate să scadă.

Pot oamenii să hiberneze? Credit: Shutterstock

Perioada şi timpul cât animalele se află într-o stare de toropeală variază foarte mult, de la mai multe luni într-an, la doar câteva ore pe zi, timp de câteva luni. Unele animale, cum ar fi șoarecii și colibrii, pot intra zilnic într-o stare de toropeală, dacă ei trebuie să-şi economisească energia. Alte animale, cum ar fi aricii și urșii, intră într-o perioadă prelungită de toropeală, de obicei în timpul iernii (aceasta este ceea ce noi numim hibernare). Există specii de animale care intră în toropeală în fiecare an, chiar și atunci când condițiile din exteriorul adăpostului sunt stabile.

Faptul că mamiferele mari, cum ar fi urșii și chiar primatele (de exemplu lemurianul pitic cu coadă groasă din Madagascar), pot hiberna înseamnă că, teoretic, oamenii ar putea să hiberneze. De altfel există numeroase mamifere care hibernează.

Un arici dormind.  Credit: Shutterstock

Controlul hipotermiei și a metabolismului se utilizează deja pe scară largă în practica clinică, cum ar fi în timpul chirurgiei cardiace și pentru protejarea țesuturilor atunci când fluxul sanguin este redus, cum ar fi după un accident vascular cerebral. Datorită scăderii temperaturii corpului și a metabolismului, celulele au nevoie de mai puțin oxigen care să le asigure supraviețuirea. Acest proces de răcire artificială la om pare similar cu toropeala spontană de la animale, fiind caracterizat de o scădere a ritmului cardiac, a respiraţiei şi a metabolismului în general. Diferența esențială dintre om şi animale este aceea că animalele par să „știe” cum să intre în siguranță și în mod spontan într-o stare de toropeală. Scăderea temperaturii corpului unui om prin blocarea sistemului natural de termoreglare necesită utilizarea unor medicamente speciale.

Una dintre dificultățile în ceea ce priveşte hibernarea la oameni este că noi nu știm cu adevărat cum intră animalele în starea de hibernare și cum reuşesc să rămână în această stare. S-au făcut multe cercetări în acest sens, dar s-au obţinut puține răspunsuri concludente. S-ar putea ca hibernarea să fie declanşată de schimbările care au loc în anumite celule individuale ale corpului, la nivel molecular, sau s-ar putea ca hibernarea să fie provocată de unele semnale provenite de la sistemul nervos sau de la hormoni.

Protecţia creierului

Mai există o altă problemă cheie în ceea ce priveşte hibernarea umană și ea priveşte funcţionarea creierului. Animalele ies în mod regulat din hibernare pentru o perioadă de câteva ore sau de câteva zile, dar de multe ori rămân într-o stare de somn, înainte de a reveni la hibernare.

Acest lucru i-a făcut pe unii oameni de știință să sugereze că, deși avem tendința să ne gândim la hibernare ca la un somn lung, hibernarea creează de fapt o stare de deprivare de somn, iar animalele au nevoie să compenseze în mod regulat acest lucru. S-a constatat că modelul undelor cerebrale ale animalelor din momentul când ies din hibernare este similar cu cel obţinut în cazul unor animale care au fost private de somn.

S-ar putea ca acest lucru să se datoreze faptului că un nivel scăzut al metabolismului și o temperatură a corpului mai mică sunt asociate cu o anumită activitate cerebrală în acele regiuni ale creierului care sunt răspunzătoare cu reglarea somnului. Dar aceasta s-ar putea datora, de asemenea, faptului că hibernarea modifică activitatea creierului într-un mod care l-ar putea deteriora în cazul în care nu ar interveni mecanismele de somn. Creierul este foarte sensibil la lipsa de oxigen și trebuie să fie protejat în timpul când cantitatea de sânge şi de nutrienţi se reduce.

Hibernarea afectează, de asemenea, creierul prin reducerea și reorganizarea conexiunilor sinaptice care stau la baza amintirilor noastre. Studiile pe animale, cum ar fi lilieci, au arătat că în cazul acestora cele mai multe amintiri se păstrează, chiar și după mai multe luni de hibernare. Dacă ne dorim să inducem hibernarea la oameni ar fi extrem de important să verificăm anterior ce se întâmplă cu memoria noastră după o perioadă lungă de hibernare.

Deşi nu suntem încă siguri dacă hibernarea umană prelungită este posibilă în condiții de siguranță, cercetările viitoare vor analiza mecanismele potenţiale care ar putea oferi noi perspective pentru ca aceasta să devină o realitate. Progresele tehnologice recente și noile instrumente farmacologice și genetice au demonstrat deja că există posibilitatea de a se induce sau de a se manipula somnul. Pentru a înțelege pe deplin modul prin care am putea induce în condiții de siguranță hibernarea umană, trebuie să studiem în continuare cele mai importante circuite neuronale ale creierului şi să identificăm căile moleculare cheie care reglează funcţia somnului.

Traducere şi adaptare după Could humans hibernate?