Om vinteren bremser tiden. Du kan finde dig selv, at du krøller sammen med din Netflix i timevis, sover i halve dagen eller holder dig indendørs i usunde perioder. Mens du gør det, kan du undre dig: hvorfor ikke bare gå helt ud, springe ubehageligheden over og tilbringe hele vinteren bevidstløs i en varm, hyggelig hule?
Forskere, der håber at forberede mennesker til udvidet rumfart, har den samme tanke. De vil vide: Hvorfor dvale ikke mennesker - og kunne de i fremtiden?
For at besvare dette spørgsmål skal vi først forstå nøjagtigt, hvad dvaletilstand er. Her er hvad vi ved: Dvaletilstand er, når et dyr går i en tilstand af udvidet inaktivitet. Ofte skjuler sig sig væk fra elementerne og rovdyrene, vil dyrets stofskifte sænke til under en fjerdedel af dets normale hastighed. Dette afkøler væsenens krop og bremser hjerterytmen til kun et par gange i minuttet, op til måneder ad gangen.
"De slukker pilotlyset virkelig, " siger Kelly Drew, en neurofarmakolog ved University of Alaska Fairbanks, der studerer hjernerne i dvaletilstand af arktiske jordekorn. Dvaletilstand stimuleres ofte af barske forhold, kortere dage eller koldere temperaturer, der får et dyr til at begynde at lægge fedt og ellers forberede sig på dvaletilstand. Væsenet forbliver derefter i denne periode med inaktivitet, indtil den får det rigtige signal - lys eller temperatur - til at røre sig fra dens torp.
Alligevel omgiver mange misforståelser denne kraftfulde tilpasning. For en, selvom dvaletilstand ligner en dyb søvn, menes det overhovedet ikke at være relateret til søvn. Faktisk kan det faktisk efterlade dyr med søvngjeld, efter at de vågner op af det, siger Drew. ”Dvaletilstand er virkelig energibesparelse, ” siger hun. "Det er en tilpasning til ressourcebegrænsning." Meget som migration for fugle udviklede dvaletilstand sig for at give dyr mulighed for at klare det gennem perioder med ekstrem modgang.
"Nogle dyr forlader, nogle dyr dvale, og nogle dyr lever bare med det, " siger Drew. (Dette forklarer, hvorfor dyr i zoologiske haver ikke dvale: En skabning med rigelig mad, vand og husly har ingen grund til at gennemgå processen.)
For en anden tænker vi normalt på dvaletilstand som forbundet med vinteren, hvilket er når dyr som bjørne, egern og jordhunde skal tjekke ud i flere måneder. Men dvaletilstand er ikke udelukkende en adfærd i koldt vejr, siger Drew. Reptiler, amfibierinsekter og endda et par pattedyr, såsom den madagaskanske fedthalvede dværgmemur, udøver den varme vejr-dvaletilstand - kendt som aestivation - for at undgå perioder med tørke eller ekstreme temperaturer ved nedkøling under jorden.
Mens forskere forstår, hvordan dvaletilstand kunne have udviklet sig, er der overraskende kun lidt om den faktiske proces, der sker i kroppen. Indtil videre har forskere ikke fundet nogen unikke gener i dvale, for eksempel. Desuden ved ingen, hvad der nøjagtigt regulerer disse eksisterende gener for at tillade processen med dvaletilstand i nogle dyr og ikke i andre - som f.eks. Mennesker.
”Vi ved ikke engang, hvilket genudtryk der er nødvendigt for at dvale, ” siger Drew.
Jim Preston vækker en anden rejsende fra dvale i filmen "Passengers". I filmen dvaler mennesker i dvale for at overleve den 120-årige rejse til en anden planet. (Columbia-billeder) Dette mysterium er lige blevet mere presserende, når mennesker forsøger den første bemande mission til Mars. Ideen om “dyb søvn” - tænk på anvendelsesområdet for dybe rum-sci-fi-film som Alien og nu passagerer - er nu en reel mulighed for forskere, der ønsker at sikre, at menneskelige astronauter kan overleve i en måned eller endda års lang rejse til andre planeter. En af disse videnskabsmænd er Drew, der konsulterer et firma kaldet Spaceworks Enterprises om et NASA-finansieret projekt for at sætte mennesker i dvaletilstand for rumfart.
Der er ingen kendte tilfælde af naturlig menneskelig dvale, ifølge Drew. Men hun har hørt anekdoter om dvale-lignende oplevelser i sin forskning, herunder praksis med "lotska", hvor russiske bønder for et århundrede siden angiveligt ville udholde den barske vinter ved kun at vågne en gang om dagen i 6 måneder for at forbruge en lille mængde brød og øl. Harvard University-kardiolog Herbert Benson har også kronisk buddhistiske munke, der var i stand til at sænke deres stofskifte med 64 procent ved hjælp af visse meditationsteknikker.
I øjeblikket er Spaceworks imidlertid ved at undersøge teknikker, der allerede anvendes i medicinen, nemlig terapeutisk hypotermi. Først anvendt medicinsk for mere end 70 år siden involverer denne teknik afkøling af en persons krop til nær frysepunktet for vand (32 grader F) for at bremse deres cellulære og hjernefunktioner. Denne teknik kan beskytte en patients væv mod skader på grund af mangel på ilt eller blod, normalt efter et hjerteanfald eller operation som f.eks. En hjertetransplantation. (Bemærk: dette bør ikke forveksles med tendensen med kryoterapi, som har ringe videnskabelig opbakning og er knyttet til flere dødsfald.)
Mens terapeutisk hypotermi normalt bruges i perioder på en dag eller to, bemærker Spaceworks præsident John Bradford, at en kvinde i Kina blev holdt kølet i to uger for at lade hendes hjerne heles af en traumatisk skade. Hun kom sig fuldt ud og vendte tilbage til sit daglige liv. Men der er ikke registreret nogen anden brug af terapeutisk hypotermi i den længde eller længere tid, så det er stadig uklart, hvor længe teknikken kan bruges sikkert.
Bradford forestiller sig at sætte mennesker i uges lange trin i dvaletilstand ved hjælp af krops- og hjernekølingsteknikker, der ligner terapeutisk hypotermi for at spare plads og ressourcer til store ture til Mars. "Det er tættere på virkeligheden, end det lyder, men der er stadig mange spørgsmål, og en masse udvikling, der skal ske, " fortalte Bradford Popular Science om projektet i december.
Der er dog stadig flere forhindringer at overvinde, påpeger Drew. Dvaletilstand er ikke blot et spørgsmål om at dreje knappen på dit stofskifte; det involverer en række andre relaterede tilpasninger. Blandt disse er affaldshåndtering. Dyr, som dvale, er i stand til i det væsentlige at standse deres vandladning og afføring under dvaletid, siger Drew, nogle gange gennem en proces med genoptagelse for at bevare næringsstoffer. Desværre kan mennesker ikke gøre dette, selvom Drew har hørt om forslag såsom at bruge rektale katetre.
Og selv hvis vi finder ud af poo-problemet, er der andre udfordringer. Kropstemperaturer under 37 grader Fahrenheit har en tendens til at forstyrre den menneskelige fordøjelseskanal og kan forårsage smerter. Kolde temperaturer kan også undertrykke immunsystemet, hvilket gør folk mere sårbare over for infektioner. Det kan vise sig, at mennesker simpelthen ikke var beregnet til dvaletilstand.
På den mindre videnskabelige side ville det pågældende menneske skulle acceptere dvaletilstand - hvilket måske ikke er en tiltalende mulighed. At sætte sig selv i en sårbar tilstand i dvale og gå glip af uger eller måneder af dit liv er noget, mange mennesker måske tøver med at vælge. Bradford fortalte til Inverse- magasinet, at astronaut Buzz Aldrin modsatte sig en konferencepresentation af ideen om at dvale, fordi han ikke ville gå glip af rejsen der.
Bradford mener imidlertid, at praktiske bekymringer i sidste ende vil vinde ud. "Hvis det betyder forskellen mellem at være i stand til at gå til Mars og ikke, " siger Bradford, "jeg tror, at alle vil gøre det."
Hvis forskere kan gøre det muligt for mennesker at dvale under rumfart, vil det helt sikkert være en stor præstation. Men måske er det mest fantastiske ved dvale, at mennesker har lært at overleve uden det - i miljøer, der er så hårde som Arktis og tundraen - i årtusinder. Fra tilpasning af vores kost til at opbygge igloos til at bære dyrehud, har arktiske samfund mere end kompenseret for vores manglende evne til at komme ind i en vinterlange torp. Så selvom vi kan undre os over bjørne og dørhul, giver vi os også en ære.
