Мадагаскарские лемуры могут научить людей входить в анабиоз
Учёные намечают пути к открытию способов введения космонавтов в состояние анабиоза, исследуя спячку у разных видов млекопитающих, в том числе у мелких лемуров и у медведей.
Группа ведущих нейробиологов полагает, что толстохвостый лемур, обитающий на Мадагаскаре, может хранить тайну человеческого анабиоза, раскрытие которой могло бы серьёзно повысить шансы человечества на исследование дальнего космоса. В частности, украинский нейробиолог Вячеслав Вязовский говорит, что освоение секретов спячки жизненно важно для человека, если он намерен выйти за пределы Солнечной системы.
Интерес к возможности приостанавливать биологические процессы в организме вышел на пик в 1950-х годах, когда НАСА тратило большие деньги на биологические исследования. Возможность погружать космонавта в сон на пути ко звёздам означала бы, что космический корабль может нести куда меньшие запасы пищи, воды и кислорода, а это, в свою очередь, сделало бы продолжительные полёты к отдалённым планетам чем-то более реалистичным. Это также избавило бы космонавтов от многих лет скуки в глубоком космосе.
НАСА утратило интерес к проблеме анабиоза с окончанием космической гонки, но сейчас Вязовский и его группа из Оксфордского университета вновь ищут способы погрузить космонавта в сон, ориентируясь на знания о спячке млекопитающих.
– Путешествие к ближайшей планете, то есть к Марсу, на текущем технологическом уровне потребовало бы восьми месяцев, – сказал Вязовский. – Если когда-нибудь мы сможем путешествовать со скоростью света, то даже посещение ближайших звёздных систем всё равно будет требовать многих лет. Но если мы смогли бы при этом надолго погружать космонавтов в состояние анабиоза, то такие дистанции стали бы для них намного менее утомительны, а кроме того, удалось бы сэкономить большое количество ресурсов. Тот факт, что крупные млекопитающие вроде медведей и даже приматов (в частности, толстохвостого лемура с Мадагаскара) способны погружаться в спячку, означает, что в принципе люди не являются слишком крупными и чересчур энергетически требовательными организмами для анабиоза.
Группа Вязовского, работающая по программе Европейского космического агентства, считает, что, несмотря на некоторые «открытые вопросы» о человеческом анабиозе, теоретически вполне возможно погружать в него космонавтов на долгий срок. Исследователи указывают на широкое использование в медицине контролируемой гипотермии и замедления метаболизма – например, во время операций на сердце, когда тело пациента охлаждается ниже нормальной температуры. Это один из возможных путей, по которому пойдёт совершенствование технологии.
Но, чтобы забрать анабиоз с собой к звёздам, потребуется лучше разобраться, как и почему животные самопроизвольно впадают в спячку на несколько часов или на много месяцев. Животные, похоже, «знают» секреты безопасного анабиоза.
От учёных также требуется справиться с уничтожающим воздействием холода на способность мозга удерживать воспоминания.
«Исследования таких животных, как летучие мыши, показывают, что они сохраняют большинство воспоминаний даже после многих месяцев, проведённых в состоянии почти полной нейронной депрессии, – написал Вязовский в статье на сайте “The Conversation”. – При этом некоторые воспоминания, похоже, защищены лучше, чем другие. Это, например, способность помнить близких родственников».
Доктор Льюис Дарнелл, астробиолог из Кентского университета, сказал “The Independent”:
– Гены, отвечающие за спячку, существуют в теле всех млекопитающих; задача исследователей – придумать, как перепрограммировать человеческое тело таким образом, чтобы получить доступ к этой возможности.
Многие животные, впадающие в спячку, летом много едят, запасая резервы жира, которые затем расходуются в течение зимы.
Летучие мыши, благодаря неизвестному механизму нейрозащиты, после спячки сохраняют намного больше воспоминаний, чем другие животные. В целом животные после спячки значительно чаще узнают своих родственников, чем других знакомых им особей.
Температура тела американского суслика во время спячки падает до нуля градусов по Цельсию.
Медведи во время спячки не мочатся и не производят дефекацию, а перерабатывают те питательные вещества, которые ещё сохраняются в их выделениях. Темп работы сердца падает с 55 до девяти ударов в секунду. У медведицы могут родиться медвежата, которые будут кормиться молоком матери, пока она не проснётся.