徐风
我们知道,许多动物到了寒冷的冬天都要冬眠,为什么我们人类不冬眠呢?人类为何没有进化成可以冬眠的动物?是否可以通过技术诱导绝症病人进行类似冬眠一样的“休眠”,或者使未来飞往遥远星球的宇航员进入休眠状态,以便在沉睡中度过漫长的旅途?
动物为什么要冬眠?
动物的冬眠,完全是一项对付不利环境的保护性行动。引起动物冬眠的主要因素,一是环境温度的降低,二是食物的缺乏。科学家通过实验证明,动物冬眠会引起甲状腺和肾上腺作用的降低。与此同时,生殖腺却发育正常。动物冬眠其实是一个节能的过程,冬眠使得它们的身体机能减慢,呼吸、体温、新陈代谢和心率都会下降。正在进行冬眠的动物体内温度相当低,有时甚至与外界温度一样。随着它们体温的降低,它们的新陈代谢也会变慢。这也就降低了它们对氧的需求,因此呼吸会变慢,有时每分钟仅呼吸1~5次。心跳速度也相应变慢。所有这些都能让动物保存更多的能量。
人类为什么无法冬眠?
人类为什么无法冬眠呢?首先,我们人类大脑似乎已经失去一些关键性的能力。科学家发现,能进行冬眠的动物的大脑细胞中含有一种经过修饰的特殊蛋白质,看起来非常像阿尔茨海默病患者大脑中的蛋白质分子。大脑神经元之间的突触在冬眠期间有不同程度的退化。当春天来临的时候,冬眠的动物开始苏醒,退化的神经元会重新自我修复,看不出有任何的创伤。如果是人类的话,大脑中的神经元会有不可逆转的永久损害。其次,我们的心脏在太冷的情况下是无法正常工作的。人类的心脏会对钙产生收缩反应,如果钙太多的话,最终结果就是心脏骤停。在一定的温度下,人的心脏不能去除多余的钙,因此,当中心血液的温度在28℃以下的时候,人类的心脏就会停止工作。相比之下,冬眠动物的心脏即使在1℃的环境下也能继续跳动,因为它们的心脏可以自动去除多余的钙,这是人类所做不到的。
人类进行人工休眠是否可行?
科学家认为,如果人工诱导“冬眠”技术能够使用在人类身上,无疑将为医学治疗打开一扇全新之门。譬如医生们可以将那些身患绝症的病人先休眠起来,使他们在未来医学发达到可以治愈时再苏醒。这种技术还将改善对癌症的治疗,如果科学家能让健康的细胞组织陷入假死状态,那么医生就可以增大放射线疗法的辐射剂量,更有效地杀死癌细胞。现在的大多数癌症治疗方法,我们在消灭肿瘤细胞前,已经先杀死了大量正常细胞。通过减少健康细胞的新陈代谢,可以有效地阻止它们被癌症疗法杀死。此外,人类对冬眠技术的需求还集中在太空旅行方面。为了飞往更遥远的星球,宇航员需要暂时进入一种休眠状态,以便在沉睡中度过几年甚至几十年的漫长时间。
虽然科学家也尝试一些方法让人类进行休眠,但是,让人类进入真正的休眠状态还需要长时间的研究。
首先,人不像动物,天冷了,咱们只要穿上厚衣服就可以照常活动了,不需要窝在被窝里睡大觉。久而久之,人类的冬眠“潜能”慢慢“退化”了。其次,单纯地用低温来让人冬眠其实是不行的。因为当温度降低到一定程度时,人体内的细胞就会被破坏,体内的血液和其他液体也会开始凝固,这一“睡”可能就再也醒不过来了。所以,现在用来使人进入冬眠状态的手段,实际跟麻醉差不多,需要使用一定的药物,而到目前为止,这种办法只能使体型较小的动物进入冬眠。對体型较大的动物来说,药量小了不起作用,药量大的话又极容易引发危险。
人类还会遇到另外一个关键问题:人工休眠可能会在某种程度上损害大脑,正如我们前面提到过的,人工休眠会降低、重组大脑中的突触连接,这些突触连接是大脑记忆的基础。针对蝙蝠等动物的研究表明,即使经历了数月的冬眠,即使神经元处于几乎完全抑制的状态,动物的大部分记忆仍然得以保存,只是部分记忆比较模糊,但人的记忆有可能不可恢复。因此,如果人类想实现休眠,关键在于深入了解记忆在长期休眠中是否得以保存。要想完全了解人类如何实现安全休眠,研究人员还需要解剖关键的大脑回路,并确定调节人类睡眠功能的关键分子机制。
(摘自《百科知识》)