1月20日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,抱怨冬天的寒冷是閑聊時(shí)為數(shù)不多的安全話(huà)題之一。有些人可能會(huì)反對(duì),說(shuō)自己很喜歡凍手凍腳的感覺(jué),但大多數(shù)人都會(huì)很樂(lè)意對(duì)冷空氣咒罵幾句。除了在住宅、辦公樓和車(chē)輛中廣泛使用的暖氣,新的工業(yè)技術(shù)也在不斷幫助我們對(duì)抗冬季的嚴(yán)寒。保濕護(hù)膚法被認(rèn)為是低溫中保持肌膚完整的唯一方法,而厚重的羽絨服在戶(hù)外哪怕是幾分鐘都必不可少。模擬太陽(yáng)的電熱燈,以及維生素,都可以幫助我們對(duì)冬天的生活保持樂(lè)觀。
一年又一年的冬季如同一場(chǎng)曠日持久的斗爭(zhēng),將整個(gè)城市的活力都吸干了?;蛟S我們可以考慮更全面的選擇。我們的大腦和身體告訴我們,我們可能不應(yīng)該過(guò)得如此艱難?;蛟S更容易和更有效的方法是讓我們“停機(jī)”,為天氣更好的月份儲(chǔ)備能量。換句話(huà)說(shuō),我們可以考慮向一些動(dòng)物學(xué)習(xí),進(jìn)行冬眠。
當(dāng)然,人類(lèi)的冬眠需要考慮社交和經(jīng)濟(jì)上的問(wèn)題,但僅就身體機(jī)能而言,冬眠并非如之前所想象的那般不可能。少數(shù)科學(xué)家正在嚴(yán)肅地研究人類(lèi)冬眠,包括其基本機(jī)制,并將目光放在未來(lái)的各種應(yīng)用上,比如保護(hù)無(wú)脈搏的重傷患者、深空旅行,以及改變新陳代謝速率以幫助人們減肥。
美國(guó)阿拉斯加大學(xué)北極生物研究所的教授凱利·德魯(Kelly Drew)表示,人類(lèi)冬眠其實(shí)很有可行性。德魯研究的是北極地松鼠,一年中有八個(gè)月它們會(huì)躲在地洞里,冬眠的本質(zhì)是體溫調(diào)節(jié)。降低身體核心溫度會(huì)導(dǎo)致低代謝的“遲鈍”狀態(tài),動(dòng)物在這種狀態(tài)下幾乎不需要食物。作為“溫血?jiǎng)游?rdquo;,我們消耗的大部分熱量都用于維持體溫,即維持基本代謝率。比如,德魯所研究的北極地松鼠會(huì)將自己蜷縮成小球,其體溫從37.2℃驟降到-2.7℃,從而使它們的基礎(chǔ)代謝率降低了約99%。
即使是和我們同屬靈長(zhǎng)類(lèi)的鼠狐猴,也可以通過(guò)降低體溫來(lái)將熱量需求降低至原來(lái)的2%。不幸的是,人類(lèi)似乎有一個(gè)頑固的體溫設(shè)定值:37℃。除了夜間睡眠時(shí)會(huì)出現(xiàn)細(xì)微波動(dòng)外,我們的體溫只有在發(fā)高燒或低體溫癥時(shí)才會(huì)變化。僅僅幾攝氏度的溫差很可能就意味著生與死的差別。
長(zhǎng)期以來(lái),37℃的設(shè)定值被認(rèn)為是不可改變的,但情況可能并非如此。盡管人類(lèi)通常不會(huì)憑借自己的意志進(jìn)入遲鈍狀態(tài)——我們的身體會(huì)通過(guò)顫抖來(lái)防止這種狀態(tài)——但德魯解釋稱(chēng),人類(lèi)并不缺乏某種“冬眠分子”或器官。事實(shí)上,在極端的情況下,醫(yī)生也會(huì)誘導(dǎo)病人進(jìn)入遲鈍狀態(tài)。例如,外科醫(yī)生在心臟必須長(zhǎng)時(shí)間停跳的過(guò)程中會(huì)使用低溫療法,使大腦和其他器官在沒(méi)有能量可用的情況下存活更長(zhǎng)時(shí)間。降溫也用于心臟驟停后的緊急情況。用循環(huán)冷水的毯子覆蓋服用鎮(zhèn)靜劑的病人,據(jù)信有類(lèi)似于在扭傷的腳踝上敷上冰袋的效果,可以減少炎癥過(guò)程,從而最大限度地減少對(duì)心臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的持續(xù)損傷。
現(xiàn)在,低溫治療在醫(yī)院里廣泛應(yīng)用,一些醫(yī)生已經(jīng)開(kāi)始相信這一方法可以更進(jìn)一步,使人們本質(zhì)上在死后仍然活著。在美國(guó)馬里蘭大學(xué),外科醫(yī)生塞繆爾·蒂謝爾曼(Samuel Tisherman)正在研究他所謂的“緊急保存和復(fù)蘇”(emergency preservation and resuscitation,簡(jiǎn)稱(chēng)EPR)方案,這是一項(xiàng)試驗(yàn)性的準(zhǔn)則,內(nèi)容是醫(yī)生在處理心臟停跳的重傷患者時(shí),應(yīng)快速將其降溫。據(jù)介紹,這可以為緊急手術(shù)爭(zhēng)取時(shí)間。目前,在嚴(yán)重創(chuàng)傷的情況下,病人可能只有幾分鐘的生存時(shí)間,因?yàn)闆](méi)有足夠的時(shí)間送到手術(shù)臺(tái)。蒂謝爾曼以一個(gè)主動(dòng)脈受槍傷的人為例,他體內(nèi)出血很快。如果這個(gè)人的心臟停止跳動(dòng),蒂謝爾曼的團(tuán)隊(duì)就會(huì)通過(guò)手術(shù)打開(kāi)他的胸腔,按摩心臟,讓它繼續(xù)跳動(dòng),同時(shí)修復(fù)主動(dòng)脈。這只需要幾分鐘,但如果病人失血過(guò)多,就為時(shí)已晚。由于缺氧,受傷者的大腦在幾分鐘內(nèi)就會(huì)死亡。
降溫可以延長(zhǎng)這個(gè)關(guān)鍵的窗口期。蒂謝爾曼解釋道,即使心臟停止跳動(dòng),大腦也可以在足夠低的溫度下存活大約兩個(gè)小時(shí)。在這種情況下誘導(dǎo)患者進(jìn)入遲鈍狀態(tài),意味著降溫必須非常迅速,這需要麻醉醫(yī)生、外科醫(yī)生和心臟病醫(yī)生組成的團(tuán)隊(duì)在幾乎沒(méi)有提前通知的情況下協(xié)同工作。雖然看似不可能,但在科學(xué)上是可以做到的。“從技術(shù)上說(shuō),這些損傷是可以修復(fù)的,”蒂謝爾曼說(shuō),“這些限制更多是后勤方面的,而不是生理方面的。”
這就提出了一個(gè)問(wèn)題:這種生理機(jī)能是否還可以通過(guò)其他方式來(lái)改變,不管是臨床還是其他方面。如果降溫可以讓一個(gè)受了致命傷的人活下來(lái),那么在不那么極端的情況下,這一方法是否可以用來(lái)減緩代謝過(guò)程?一個(gè)人能在健康狀態(tài)下“冬眠”多久?
美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)正在嚴(yán)肅對(duì)待這個(gè)問(wèn)題。從2014年開(kāi)始,該機(jī)構(gòu)就資助了長(zhǎng)期冬眠的研究,以推動(dòng)長(zhǎng)期太空旅行成為現(xiàn)實(shí)。以前往火星為例,宇航員本身固有的需求(如吃飯和身體活動(dòng))是主要的限制因素,但如果他們的新陳代謝過(guò)程可以減慢到幾乎為零,那理論上人類(lèi)的太空旅行可以走得更遠(yuǎn)。與該機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)人類(lèi)冬眠方法的航空航天工程師約翰·布拉德福德(John Bradford)表示,最顯而易見(jiàn)的好處是所需的事物更少了。在未來(lái)的行星際旅行中,可以讓一名機(jī)組成員保持清醒,其他成員則冬眠兩周。他們可以躺在小艙里,最大限度地減少飛船中需要被包裹在防輻射罩里的空間。防輻射罩非常重,需要耗費(fèi)相當(dāng)多的燃料。
雖然布拉德福德的方法還沒(méi)有真正執(zhí)行,但他十分樂(lè)觀。他說(shuō):“我們找不到任何阻止的理由,任何不可能的理由。”當(dāng)然,并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)也不是零。因?yàn)槲覀兊纳眢w不能儲(chǔ)存食物,所以宇航員必須通過(guò)一根管子進(jìn)食(通過(guò)手術(shù)在腹部前面鉆一個(gè)洞進(jìn)入胃部)。布拉德福德表示,最大的挑戰(zhàn)將是在降低體溫的同時(shí),不讓他們發(fā)抖并消耗能量。在醫(yī)院里,打寒戰(zhàn)是用鎮(zhèn)靜劑來(lái)克服的,但布拉德福德的研究小組對(duì)于讓一群宇航員連續(xù)幾周或幾個(gè)月服用大量鎮(zhèn)靜劑持謹(jǐn)慎態(tài)度。
用于長(zhǎng)期太空旅行的多人冬眠艙效果圖
我們真正需要的是一種能夠安全降低人體核心體溫的藥物,讓我們享受到許多其他物種都具有的“遲鈍”感覺(jué)。布拉德福德和蒂謝爾曼都將這種藥物視為一個(gè)潛在的突破,一種解決他們研究工作中最明顯限制因素的方法。事實(shí)上,作為研究北極地松鼠的生物學(xué)家,德魯已經(jīng)找到了一種藥物,并相信它可以達(dá)到預(yù)期效果。她將該藥物的功能描述為“調(diào)低你的恒溫器”。她利用一種不冬眠的動(dòng)物——大鼠——作為實(shí)驗(yàn)?zāi)P停砻鬟@種藥物確實(shí)有效。德魯正在與美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)討論人體試驗(yàn)的可能性。2019年,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)為她的研究提供了1180萬(wàn)美元的資助,這表明這種療法對(duì)人類(lèi)的吸引力并不局限于那些技術(shù)上已經(jīng)死亡的重傷者,或者前往火星的宇航員。
德魯表示,降溫有可能在治療許多炎癥性疾病中發(fā)揮作用。她還對(duì)體溫調(diào)節(jié)在失眠中的作用感興趣。在某些情況下,睡眠紊亂似乎是由于人體每晚標(biāo)準(zhǔn)的體溫循環(huán)下降出現(xiàn)問(wèn)題造成的,因此,調(diào)節(jié)體溫的藥物可以幫助誘導(dǎo)睡眠。與此同時(shí),其他研究人員正在研究肥胖和糖尿病如何影響溫度依賴(lài)的代謝途徑,以及這些途徑是否可以被重置。正如德魯所說(shuō):“把體溫看作是我們可以控制的東西,這在醫(yī)學(xué)上是一個(gè)重大變化的開(kāi)始。”
至于在冬天用這種藥來(lái)進(jìn)行選擇性冬眠,就目前而言還無(wú)法做到。除了大腦的溫度設(shè)定值問(wèn)題,人類(lèi)還有一些解剖學(xué)上的障礙。例如,德魯指出,她的大鼠的誘導(dǎo)冬眠只持續(xù)了兩周,然后就開(kāi)始出現(xiàn)敗血癥,并且明顯是由于腸壁的破裂。許多冬眠動(dòng)物的內(nèi)臟在解剖學(xué)上已經(jīng)適應(yīng)了冬眠,我們?nèi)祟?lèi)則不同。黑熊的內(nèi)臟和人類(lèi)的更相似,它們通過(guò)循環(huán)的體溫變化來(lái)維持冬眠,而不是在幾個(gè)月里都直線降溫。人類(lèi)的冬眠可能需要類(lèi)似的循環(huán),這比簡(jiǎn)單地用藥物關(guān)停身體的恒溫器要復(fù)雜得多。
人類(lèi)冬眠計(jì)劃的最后一個(gè)缺陷(顯然是致命的)是,冬眠不同于睡眠,并沒(méi)有明顯的恢復(fù)作用。布拉德福德解釋稱(chēng),即使設(shè)法在不損傷腸道的情況下保持無(wú)意識(shí)狀態(tài),人類(lèi)也不一定會(huì)覺(jué)得休息得很好。“我敢肯定,有些人很想放空一個(gè)周末,或者一周,”他說(shuō),“但我們不知道這么做是否有什么治療效果。”(任天)