במהלך החורף הזמן מאט. אתה עלול למצוא את עצמך מתכרבל עם נטפליקס שלך במשך שעות, ישן במשך חצי יום או נשארת בבית במשך תקופות לא בריאות. תוך כדי כך, אתם עשויים לתהות: מדוע לא סתם לצאת, לדלג על אי הנעימות ולבלות את כל החורף ללא הכרה במאורה חמה ונעימה?
לחוקרים המקווים להכין בני אדם לטיול בחלל מורחב יש את אותה מחשבה. הם רוצים לדעת: מדוע בני אדם אינם מתרדמים - והאם הם יכולים בעתיד?
כדי לענות על שאלה זו, ראשית עלינו להבין מה בדיוק שינה. הנה מה שאנחנו יודעים: מצב שינה הוא כאשר חיה נכנסת למצב של חוסר פעילות מורחב. לעתים קרובות מסתיר את עצמו מפני היסודות והטורפים, חילוף החומרים של החיה יואט עד פחות מרבע מהקצב הרגיל שלו. זה מקרר את גוף היצור ומאט את פעימות הלב שלו למספר פעמים בדקה, עד חודשים בכל פעם.
"הם מכבים את נורית הטייס באמת", אומרת קלי דרו, נוירופארמקולוגית מאוניברסיטת אלסקה פיירבנקס, העוסקת בחקר מוחם של סנאים קרקעיים ארקטיים. תרדמת שינה בדרך כלל מגורה על ידי תנאים קשים, ימים קצרים יותר או טמפרטורות קרות יותר, מה שמניע את החיה להתחיל לשים שומן ובדרך אחרת להיערך למצב שינה. לאחר מכן, היצור יישאר בתקופה זו של חוסר פעילות עד שהוא יקבל את האות הנכון - אור או טמפרטורה - להתעורר מההתחממות שלו.
עם זאת, הרבה תפיסות שגויות מקיפות את ההסתגלות החזקה הזו. ראשית, אף על פי שהמצב שינה דומה לשינה עמוקה, לא נראה שהוא קשור לשינה בכלל. למעשה, זה עשוי להשאיר לבעלי חיים חוב לשינה לאחר שהם מתעוררים ממנו, אומר דרו. "מצב שינה הוא באמת שימור אנרגיה, " היא אומרת. "זה הסתגלות למגבלת המשאבים." כמו נדידה של ציפורים, שינה התפתחה כדי לאפשר לבעלי חיים לעבור אותה בתקופות קשות קשות.
"יש בעלי חיים עוזבים, חלק מבעלי החיים מתרדמים, וחלק מהבעלי חיים פשוט חיים עם זה", אומר דרו. (זה מסביר מדוע בעלי חיים בגני חיות אינם מתרדמים: יצור עם אוכל, מים ומקלט בשפע לא יהיה צורך לעבור את התהליך.)
עבור דבר אחר, אנו בדרך כלל חושבים על שינה במצב של קשר עם החורף, וזה כאשר בעלי חיים כמו דובים, סנאים וחלקי אדמה יבדקו במשך מספר חודשים. אבל שינה אינה רק התנהגות במזג אוויר קר, אומר דרו. זוחלים, חרקים דו-חיים ואפילו כמה יונקים, דוגמת הלמור הגמדי הזנב-מדגסקי, מתרגלים את תרדמת מזג האוויר החם - המכונה הרחקה - כדי להימנע מתקופות של בצורת או טמפרטורות קיצוניות על ידי הצטננות מתחת לפני האדמה.
עם זאת, בעוד החוקרים מבינים כיצד יכול היה להתפתח מצב שינה, באופן מפתיע מעטים יודעים על התהליך האמיתי שקורה בגוף. עד כה מדענים לא מצאו גנים ייחודיים בבעלי חיים השינה, למשל. יתר על כן, אף אחד לא יודע מה בדיוק מסדיר את אותם גנים קיימים כדי לאפשר את התהליך של תרדמת אצל חלק מבעלי החיים ולא אצל אחרים - כמו בני אדם, למשל.
"אנחנו אפילו לא יודעים איזה ביטוי גנים נחוץ כדי שינה", אומר דרו.
ג'ים פרסטון מעיר מטייל אחר ממצב שינה בסרט "נוסעים". בסרט, בני האדם מתרדמים כדי לשרוד את המסע של 120 שנה לפלנטה אחרת. (תמונות קולומביה) תעלומה זו הפכה דחופה יותר ככל שבני האדם מנסים את המשימה המאוישת הראשונה למאדים. הרעיון של "שינה עמוקה" - החל מתפיסת הסרטים המדעיים של חלל העמוק כמו Alien ועכשיו נוסעים - מהווה כיום אפשרות אמיתית עבור מדענים שרוצים להבטיח שאסטרונאוטים אנושיים יוכלו לשרוד במהלך מסע של חודשים או אפילו שנה ארוכה אחר כוכבי לכת. אחד מאותם מדענים הוא דרו, שמתייעץ עם חברה בשם Spaceworks Enterprises על פרויקט שמומן על ידי נאס"א כדי להכניס את בני האדם למצב של שינה בחלל.
לא ידוע על מקרים של שינה טבעית של האדם, לדברי דרו. אבל היא שמעה אנקדוטות על חוויות דמויות שינה במחקר שלה, כולל תרגול "לוטסקה", שבו האיכרים הרוסים לפני מאה שנה היו כביכול לסבול את החורף הקשה בכך שהם מתעוררים רק פעם ביום במשך 6 חודשים לצרוך כמות קטנה של לחם ובירה. הרדיבר בנסון, קרדיולוג מאוניברסיטת הרווארד, תיאר גם נזירים בודהיסטים שהצליחו להוריד את חילוף החומרים שלהם ב 64 אחוזים באמצעות טכניקות מדיטציה מסוימות.
אולם, נכון לעכשיו, עבודות חלל בוחנות טכניקות שכבר משמשות ברפואה, כלומר היפותרמיה טיפולית. טכניקה זו, שנמצאה בשימוש רפואי לראשונה לפני למעלה מ- 70 שנה, כוללת קירור של גופו של אדם עד קרוב לנקודת הקפאה של מים (32 מעלות צלזיוס) כדי להאט את תפקודי התאים והמוח שלהם. טכניקה זו יכולה להגן על רקמות המטופל מפני נזק כתוצאה ממחסור בחמצן או בדם, בדרך כלל לאחר התקף לב או ניתוח כמו השתלת לב. (הערה: אין להתבלבל עם המגמה של קריותרפיה, שיש לה מעט גיבוי מדעי וקושרה למספר מקרי מוות.)
בעוד בדרך כלל משתמשים בהיפותרמיה טיפולית למשך תקופות של יום-יומיים, נשיא עבודות החלל ג'ון ברדפורד מציין כי אישה בסין הוחזקה במקום במשך שבועיים כדי לאפשר למוחה להחלים מפגיעה טראומטית. היא התאוששה במלואה וחזרה לחיי היומיום שלה. אך לא נרשם שום שימוש אחר בהיפותרמיה טיפולית באורך זה או יותר, ולכן לא ברור כמה זמן ניתן להשתמש בטכניקה בבטחה.
ברדפורד רואה לעצמו להכניס אנשים לתוספות של שבועות של תרדמת שינה, תוך שימוש בטכניקות קירור של גוף ומוח בדומה להיפותרמיה טיפולית כדי לחסוך מקום ומשאבים לטיולים גדולים במאדים. "זה קרוב יותר למציאות ממה שזה נשמע, אבל עדיין יש המון שאלות והרבה פיתוח שצריך להתרחש", אמר ברדפורד לפופולרי מדע על הפרויקט בדצמבר.
עם זאת, עדיין יש כמה מכשולים להתגבר עליהם, מציין דרו. שינה אינה פשוט סיבוב של הידית על חילוף החומרים שלך; זה כרוך בשלל עיבודים קשורים אחרים. בראש ובראשונה זו ניהול פסולת. בעלי חיים שמצביעים במצב שינה מצליחים בעצם להפסיק את מתן השתן וההריסות שלהם במהלך שינה, אומר דרו, לעיתים באמצעות תהליך של ספיגה חוזרת לשמירה על חומרים מזינים. לרוע המזל, בני אדם לא יכולים לעשות זאת, למרות שדרו שמע על הצעות כמו שימוש בקטטרות פי הטבעת.
וגם אם אנו מגלים את בעיית הקקי, ישנם אתגרים אחרים. טמפרטורות גוף הנמוכות מ 37 מעלות פרנהייט נוטות לשבש את דרכי העיכול האנושיות ועלולות לגרום לכאבים. הטמפרטורות הקרות יכולות גם לדכא את המערכת החיסונית, ולהפוך אנשים פגיעים יותר לזיהומים. יתברר שבני אדם פשוט לא נועדו למצב שינה.
בצד הפחות מדעי, האדם המדובר יצטרך להסכים למצב שינה - מה שאולי אינו מהווה אפשרות מושכת. להכניס את עצמכם למצב פגיע של תרדמת והחמצה של שבועות או חודשים מחייכם זה משהו שרבים עשויים להסס לבחור. ברדפורד סיפר למגזין " אינברס " כי האסטרונאוט באז אלדרין התנגד במצגת הכנס לרעיון שינה, מכיוון שהוא לא ירצה להחמיץ את המסע לשם.
עם זאת, ברדפורד חושב שדאגות מעשיות יצליחו בסופו של דבר. "אם זה אומר ההבדל בין היכולת לנסוע למאדים ולא", אומר ברדפורד, "אני חושב שכולם יעשו את זה."
אם מדענים יוכלו לאפשר לבני אדם להימנע ממצב שינה במהלך שטף חלל, זה בהחלט יהיה הישג גדול. אבל אולי הדבר המדהים ביותר במצב שינה הוא שבני האדם למדו לשרוד בלעדיו - בסביבות קשות כמו הארקטי והטונדרה - במשך אלפי שנים. החל מהתאמת הדיאטות שלנו לבניית איגלו ללבוש עורות של בעלי חיים, הקהילה הארקטית פיצתה יותר מחוסר היכולת שלנו להיכנס לתאגיד ארוך חורפי. אז בעוד אנו עשויים להתפעל מדובים ושחיות, תנו לנו גם קרדיט.
