Om vinteren bremser tiden. Du kan finne deg selv som krøller deg sammen med Netflix i timevis, sover i halve dagen eller holder deg innendørs i usunne perioder. Mens du gjør det, lurer du kanskje på: hvorfor ikke bare gå ut, hoppe over ubehageligheten og tilbringe hele vinteren bevisstløs i en varm, koselig hule?
Forskere som håper å forberede mennesker på utvidet romfart har den samme tanken. De vil vite: Hvorfor dvaler ikke mennesker - og kunne de det i fremtiden?
For å svare på det spørsmålet, må vi først forstå nøyaktig hva dvalemodus er. Her er hva vi vet: Dvalemodus er når et dyr går i en tilstand av utvidet inaktivitet. Ofte gjemmer seg seg bort fra elementene og rovdyrene, vil dyrets stoffskifte sakte til under en fjerdedel av sin normale hastighet. Dette kjøler skapningens kropp og bremser hjerterytmen til bare noen få ganger per minutt, i opptil måneder om gangen.
"De slår kontrollampen virkelig, " sier Kelly Drew, en nevrofarmakolog ved University of Alaska Fairbanks som studerer hjernen til dvalemodus fra arktiske bakker. Dvalen stimuleres ofte av tøffe forhold, kortere dager eller kaldere temperaturer, som får et dyr til å begynne å legge på seg fett og ellers forberede seg på dvalemodus. Dyret vil da holde seg i denne perioden med inaktivitet til den får det rette signalet - lys eller temperatur - til å røre fra det.
Likevel omgir mange misoppfatninger denne kraftige tilpasningen. For en, selv om dvalemodus ligner en dyp søvn, er det ikke antatt å være relatert til søvn i det hele tatt. Faktisk kan det faktisk forlate dyr med søvngjeld etter at de våkner av det, sier Drew. "Dvalemodus er virkelig energibesparing, " sier hun. "Det er en tilpasning til ressursbegrensning." Mye som folkevandring for fugler, dvalemodus utviklet seg slik at dyr kunne klare det gjennom perioder med ekstrem motgang.
"Noen dyr forlater, noen dyr dvale, og noen dyr lever bare med det, " sier Drew. (Dette forklarer hvorfor dyr i dyrehager ikke dvale: En skapning med rikelig mat, vann og ly vil ikke ha behov for å gjennomgå prosessen.)
For en annen tenker vi vanligvis på dvalemodus som assosiert med vinter, og det er når dyr som bjørn, ekorn og markhogs vil sjekke ut i flere måneder. Men dvalemodus er ikke utelukkende en væremåte i kaldt vær, sier Drew. Reptiler, amfibierinsekter og til og med noen få pattedyr, for eksempel den madagaskanske fetthalte dvergmuren, øver dvalen på varmt vær - kjent som aestivation - for å unngå perioder med tørke eller ekstreme temperaturer ved å slappe av under jorden.
Likevel, mens forskere forstår hvordan dvalen kunne ha utviklet seg, er overraskende lite kunnskap om den faktiske prosessen som skjer i kroppen. Foreløpig har forskere ikke funnet noen unike gener i dvaledyr, for eksempel. Videre er det ingen som vet nøyaktig hva som regulerer de eksisterende genene for å tillate dvaleprosessen hos noen dyr og ikke i andre - som mennesker, for eksempel.
"Vi vet ikke en gang hvilket genuttrykk som er nødvendig for å dvalemodus, " sier Drew.
Jim Preston vekker en medreisende fra dvalemodus i filmen "Passengers." I filmen dvaler mennesker i dvale for å overleve den 120 år lange reisen til en annen planet. (Columbia-bilder) Dette mysteriet har akkurat blitt mer presserende når mennesker forsøker det første bemannede oppdraget til Mars. Ideen om "dyp søvn" - å se på sci-fi-filmer som Alien og nå passasjerer - er nå en reell mulighet for forskere som ønsker å sikre at menneskelige astronauter kan overleve i løpet av en måneds- eller til og med langvarig reise til andre planeter. En av disse forskerne er Drew, som konsulterer et selskap som heter Spaceworks Enterprises om et NASA-finansiert prosjekt for å sette mennesker i dvalemodus for romfart.
Det er ingen kjente tilfeller av naturlig menneskelig dvalemodus, ifølge Drew. Men hun har hørt anekdoter om dvale-lignende opplevelser i sin forskning, inkludert utøvelsen av "lotska", der russiske bønder for et århundre siden angivelig vil tåle den harde vinteren ved å våkne bare en gang per dag i 6 måneder for å konsumere en liten mengde brød og øl. Harvard University-kardiolog Herbert Benson har også kronisert buddhistiske munker som klarte å senke stoffskiftet med 64 prosent ved hjelp av visse meditasjonsteknikker.
For øyeblikket vurderer Spaceworks imidlertid teknikker som allerede er brukt i medisin, nemlig terapeutisk hypotermi. Denne teknikken ble først brukt medisinsk for mer enn 70 år siden, og innebærer å kjøle en persons kropp til nær frysepunktet for vann (32 grader F) for å bremse sin celle- og hjernefunksjon. Denne teknikken kan beskytte pasientens vev mot skader på grunn av mangel på oksygen eller blod, vanligvis etter et hjerteinfarkt eller kirurgi, for eksempel en hjertetransplantasjon. (Merk: dette skal ikke forveksles med trenden med kryoterapi, som har liten vitenskapelig støtte og har blitt knyttet til flere dødsfall.)
Mens terapeutisk hypotermi vanligvis brukes i perioder på en dag eller to, bemerker Spaceworks-president John Bradford at en kvinne i Kina ble holdt kjølt i to uker for å la hjernen hennes til å lege fra en traumatisk skade. Hun kom seg for fullt og kom tilbake til sitt daglige liv. Men det er ikke registrert noen annen bruk av terapeutisk hypotermi i den lengden eller lenger, så det er fortsatt uklart hvor lenge teknikken kan brukes trygt.
Bradford ser for seg å sette mennesker i ukelange trinn i dvalemodus ved å bruke kropps- og hjernekjølingsteknikker som ligner terapeutisk hypotermi for å spare plass og ressurser for store turer til Mars. "Det er nærmere virkeligheten enn det høres ut, men det er fortsatt mange spørsmål, og mye utvikling som må skje, " fortalte Bradford Popular Science om prosjektet i desember.
Likevel er det fortsatt flere hinder å overvinne, påpeker Drew. Dvalemodus er ikke bare et spørsmål om å vri på knappen på stoffskiftet. det involverer en rekke andre relaterte tilpasninger. Fremst blant disse er avfallshåndtering. Dyr som ligger i dvale, er i stand til å stoppe vannlating og avføring under dvale, noen ganger gjennom en prosess med gjenopptak for å bevare næringsstoffer. Dessverre kan ikke mennesker gjøre dette, selv om Drew har hørt om forslag som å bruke rektale katetre.
Og selv om vi finner ut poo-problemet, er det andre utfordringer. Kroppstemperaturer under 37 grader Fahrenheit har en tendens til å forstyrre menneskets fordøyelseskanal og kan forårsake smerter. Kulde temperaturer kan også undertrykke immunforsvaret, noe som gjør folk mer utsatt for infeksjoner. Det kan vise seg at mennesker rett og slett ikke var ment for dvalemodus.
På den mindre vitenskapelige siden ville det aktuelle mennesket måtte gå med på dvalemodus - noe som kanskje ikke er et tiltalende alternativ. Å sette seg inn i en sårbar tilstand av dvalemodus og gå glipp av uker eller måneder av livet ditt, er noe mange mennesker kan være nølende med å velge. Bradford fortalte til magasinet Inverse at astronauten Buzz Aldrin motsatte seg en konferansepresentasjon mot ideen om dvalemodus, fordi han ikke ville gå glipp av reisen dit.
Bradford tror imidlertid at praktiske bekymringer til slutt vil vinne ut. "Hvis det betyr forskjellen mellom å kunne dra til Mars, og ikke, " sier Bradford, "jeg tror alle vil gjøre det."
Hvis forskere kan gjøre det mulig for mennesker å dvalemodus under romflukt, vil det absolutt være en stor prestasjon. Men det mest fantastiske med dvalemodus er at mennesker har lært å overleve uten det - i miljøer som tøffe som Arktis og tundraen - i årtusener. Fra å tilpasse diettene våre til å bygge igloos til å bruke dyrehud, har arktiske samfunn mer enn kompensert for vår manglende evne til å komme inn i en vinterlang virksomhet. Så selv om vi kan undre oss over bjørner og dørvale, kan du gi oss litt ære.
