Tauchen Sie in eine Science-Fiction-Geschichte ein, in der Menschen die Weiten des Weltraums erkunden, und Sie werden wahrscheinlich feststellen, dass die Crew aus einer Art von Animation erwacht. Aber die Idee wird auch in der Wissenschaft in Frage gestellt: Der Winterschlaf des Menschen wäre ein Segen für Astronauten, die monatelang oder jahrelang unterwegs sind. Bisher ist die Forschung auf diesem Gebiet noch recht spekulativ, obwohl Chirurgen in Experimenten die Menschen abgekühlt haben, um die Operationen zu verlängern.
Das Problem ist, Winterschlaf ist nicht nur ein tiefer, monatelanger Schlaf. Und selbst wenn es so wäre, sind die Menschen nicht dafür gebaut, eine solche Inaktivität zu überleben.
Was wir über Winterschlaf wissen, stammt aus dem Studium von Bären, Eichhörnchen, Lemuren und Siebenschläfern. Alle Ruhezustände wachen gelegentlich auf - um sich zu dehnen und vielleicht zu urinieren oder Stuhlgang zu haben. Einige Snacks auf eingelagerten Lebensmitteln; andere schnell und leben von internen Fettreserven. Die Informationswissenschaftler, die sich von diesen Gewohnheiten abkoppeln, helfen nun dabei, die Studie über den möglichen Winterschlaf des Menschen zu informieren, berichtet Eric Niiler von der Washington Post .
"Wir sehen, dass die Wissenschaft weit genug fortgeschritten ist, um einen Teil der Science-Fiction in die Realität der Wissenschaft zu integrieren", sagte Leopold Summerer, Leiter des Advanced-Concepts-Teams der Europäischen Weltraumorganisation, gegenüber Niiler. „Das bedeutet nicht, dass wir in naher Zukunft Astronauten im Winterschlaf haben werden, aber wir lernen von der Natur, einige der Dinge zu verstehen, die Tieren im Winterschlaf passieren, z. Dies ist bereits ein großer Vorteil für die Raumfahrt über große Entfernungen. “
Die ESA, die NASA und andere Weltraumagenturen sind nicht nur daran interessiert, dass Menschen im Weltraum Monate der Langeweile auslassen würden, wenn sie überwintern könnten, sondern auch, weil sie weniger Nahrung benötigen, weniger Abfall produzieren und weniger Platz benötigen würden. Laut Tariq Malik von Space.com benötigen sie jedoch ein Hibernaculum oder einen geeigneten Ort für den Winterschlaf. Er schreibt:
Nach den Vorstellungen von ESA-Forschern würde ein solcher Unterschlupf die richtige Umgebung für den Winterschlaf bieten - beispielsweise die richtige Temperatur - und auch als Bett im Wachzustand der Mission dienen. Es müsste auch die Besatzungsmitglieder vor Sonneneruptionen schützen, die Lebensfunktionen überwachen und den physiologischen Bedürfnissen des Winterschlafers dienen, sagte Mark Ayre von der ESA.
Einige Hinweise darauf, was Menschen brauchen, um langfristig im Weltraum zu überleben, stammen wahrscheinlich aus dem Jahr des Astronauten Scott Kelly im Weltraum. (Datenschutzbedenken können jedoch dazu führen, dass die Daten aus dieser Zwillingsstudie nicht veröffentlicht werden.) Unsere besten Hinweise stammen vorerst von Tieren.
Kelly Drew von der University of Alaska in Fairbanks ist eine Forscherin, die sich mit dem Winterschlaf bei Tieren befasst, berichtet Niiler.
Kelly und ihre Kollegen vom Institut für Arktische Biologie der Universität untersuchen, wie das Erdhörnchen in der Arktis so kalt werden kann, ohne zu sterben. Sie glaubt, das Molekül gefunden zu haben, das die Aufgabe erfüllt, den A1-Adenosinrezeptor. Während sie gelernt hat, dass die Stimulierung dieses Rezeptors das Tier kalt werden lässt, hat sie nicht gefunden, was es auslöst.
"Wir wissen nicht, was das natürliche Signal für Erstarrung ist", sagte sie. "Wir wissen nicht, wo das Signal im Gehirn auftritt - es könnte im Hirnstamm oder im Hypothalamus sein."
Dennoch werden Menschen Herausforderungen gegenüberstehen, die Winterschlaf-Tiere nicht haben. Winterschlafende Bären können den Harnstoffabfall recyceln, der durch den Abbau ihrer Fettreserven entsteht. Anstatt Harnstoff auszuscheiden, können sie ihn tatsächlich abbauen und Muskeln und Organgewebe aufbauen, während sie schlafen, berichtet Forrest Wickman für Slate . Menschen können das nicht. Diese Tatsache gibt einigen Forschern Zweifel, dass der menschliche Winterschlaf jemals eine Sache sein wird.
"Ich denke, es ist wahrscheinlich nicht machbar", sagte H. Craig Heller von der Stanford University zu Niiler. „Der Winterschlaf [Tier] hat sich so entwickelt, dass alle Enzyme und biochemischen Systeme für den Betrieb bei niedrigen Temperaturen ausgelegt sind. Das gilt nicht für Tiere, die es nicht erleben. Wir können die Körpertemperatur senken und dies für kurze Zeit überstehen. Es ist unwahrscheinlich, dass wir zulassen können, dass alle unsere Systeme auf eine viel niedrigere Temperatur gebracht werden und weiterhin funktionieren. “
Weitere Untersuchungen werden in beiden Fällen eine endgültige Antwort liefern. Wir brauchen jedoch keine Studien, um vorherzusagen, dass kein Mensch im Winterschlaf so süß sein wird wie dieser schnarchende Siebenschläfer:
