@ 2014.08.14 , 09:59

人类能学会冬眠吗?

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图片 via pasukaru76

可能你从没听说过“肥尾鼠狐猴”这种大小跟耗子差不多,在夜间的树林里跳来跳去的灵长类生物,但它们比起世界上任何一种动物,和人类的关系都要亲——总而言之,这些家伙们可有一项神奇的技能——冬眠(或者借用某些研究者的话:“阶段性蛰伏”),它发生在马达加斯加的冬季。每年中大约有一半的时间,肥尾鼠狐猴们都蜷成一团,减慢自己的新陈代谢,以它们“肥尾”中的营养为生。

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它就是肥尾鼠狐猴

来自美国宾州大学的医学博士 David Casarett 解释说如果有一天人类需要进入这种类冬眠状态,那么研究肥尾鼠狐猴的冬眠机制则会提供相当有用的信息,毕竟,除了外形上的巨大差异外,人类和这个物种共享着97%的 DNA。Casarett 说,“或许我们有希望能够制造出这种神奇的药物,通过简单的注射就能将人的新陈代谢降低99%,从而让他/她进入一种假死状态(suspended animation)”。

那么为什么会有人想要进入假死状态呢?首先,冬眠的特征就是减缓的新陈代谢,下降的心率,缓慢的呼吸还有更低的体温。一个人可能有多个进入蛰伏状态的理由,但其中最常见的就是延迟死亡。不管是被枪击还是出了车祸或是突发心脏病,受害者都面临着同一个危险:只要经历了几分钟的血液供氧不足就会对重要器官,如大脑,造成严重损伤。

越来越多的证据表明,传统的心肺复苏术(比如保持人体体温,使用肾上腺素恢复心跳等)有时候弊大于利。高体温和高心率会让人体器官超负荷工作,这会导致血液中的氧气及其它营养成分会在更短时间内被消耗。当氧气与营养不足的情况持续几分钟后,就会开始造成脑损伤。

所以我们或许该试试把肾上腺素放一边,让病人身体逐渐变冷,新陈代谢减慢,这样遭受了不可挽回的损伤的器官会需要更少的能量,也就是更少的氧气来存活。Casarett 说,“通过冷却细胞能够达到减缓新陈代谢的作用,从而使细胞少消耗一些关键的能量,除此以外.......也能降低所需氧气量。通过降低细胞新陈代谢率,[病人]可以让自己的身体‘以为’自己进入了一种冬眠状态。”他表示这项技术如果成功,将有希望延迟脑损伤至20-30分钟以后——甚至一小时。

“那样会为病患或急救人员争取更多的时间将病人转移到救治条件更好的地方,比如大医院”。

实际上,美国一些急救医师和护理人员已经开始使用冷生理盐水来帮助呼吸骤停患者维持生命,更高科技的是这款名为 RhinoChill 的医疗设备,它通过鼻腔输送液体冷却剂,从而达到冷却大脑的效果。

同时,匹兹堡大学医疗中心也在进行相关实验——实验名为“紧急保存与急救”("emergency preservation and resuscitation"),呼吸骤停的患者体内血液将被全部抽出并由冷生理盐水代替,将人体体温降到50华氏度(约10摄氏度)左右。该实验在猪身上已经成功:一次实验中,被用于实验的猪由实验人员给予致命伤,随后体内的血液全部被冷却生理盐水替代,之后猪的体温就戏剧性地骤降了。通过与控制组对比,得到结果,这些体温被下降的猪在重伤后回暖并接受医治,存活率更高。

除开医学领域,我们还有更大的理由要去进入冬眠,比如长途太空旅行,冬眠可以延长旅行者寿命——至少保证你在到达目的地之前不会挂掉吧。

不过奇怪的是,既然已经有了上述的多种尝试,地球上冬眠的物种也不在少数,为什么到现在科学家们都还没解开这个谜呢?在这些狐猴体内有一种胃肠道激素叫做胃饥饿素(Ghrelin),它与狐猴们的饥饿感和警觉性直接相关,而在冬眠期间这种激素水平会降至很低的水平,“它的下降使狐猴们饥饿感降低,警觉性也降低,这或许和它们进入冬眠有关系”。而说到人类,德州大学医学院的研究者 Cheng Chi Lee 正在研究一种叫做单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,简称AMP)的微粒,它是三磷酸腺苷(adenosine triphosophate,简称ATP)的组成单位之一,也是是体内组织细胞一切生命活动所需能量的直接来源,被誉为细胞内能量的“分子货币”,Lee 的研究显示,单磷酸腺苷可能是诱发的基础代谢率降低的原因——换言之,就是降低细胞消耗能量的速度。Casarett 表示,单磷酸腺苷起到的作用可能是跨物种的,甚至是全宇宙通用的。

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肥尾鼠狐猴宝宝

那么它的作用机理是什么呢?当一个 AMP 微粒和一个 ATP 微粒相互作用时,ATP 中会脱落一个磷酸盐分子,而作为能量存储的“油箱”,磷酸盐的脱落致使它此时只能存储更少的能量。在 Casarett 的书中,他提到,就像油价上涨时人们会自己储存更多的燃油一样,当体内的 AMP 过多时,细胞也会储存能量。

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学术上讲,这叫做“人体冷冻术”(Cryonics),它的核心就是将人冷却“几十年甚至是几个世纪”然后在未来将他们唤醒。一些土豪为了延长寿命或确保自己在罹患绝症时能够等到有效的治疗,愿意花大把金钱将自己的头部或全身冷冻起来。实际上现在已经有被保存在液氮中人体,等待在未来被解冻。

“但人体冷冻风险很大,”Casarett 说,“目前还没有人被冷冻后成功解冻的案例”。这在伦理和心理学上也有很大的争议——醒来时发现自己已经在一个全新的纪元,每一样事物都是新奇的(看到这里你们有没有想起阿瑟·克拉克的《城市与群星》呢?),你醒来后没有家人,没有收入—,虽然愿意被冷冻的人事先肯定想到这种种可能。

虽然人体冷冻十分昂贵,单人体冷冻组织 Alcor 的客户并不全是土豪。据 Casarett 说,有些人用他们的人寿保险来支付这场昂贵的“液氮澡”。

P.S:关于上面提到的 Alcor 寿命延续基金会,感兴趣的蛋友们可以猛击我啊啊啊参见他们的付款政策!话说我家小洋人在未来也有这样的打算呢...

[keep_beating via MotherJones]


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