張可可
幾乎所有涉及星際旅行的科幻電影,都有航天員進入冬眠狀態的情節。為了穿越茫茫太空需要度過的幾年、幾十年時間,航天員用這種方法盡可能減少能量的消耗;還有一些絕癥患者,為了等待治愈疾病的方法,用冬眠將人生推遲到幾十年后的未來。
冬眠在人類身上實現的可能性有多大呢?日本科學家發表在《自然》雜志上的一項研究,似乎提供了希望的曙光。
恒溫動物在陷入冬眠時,代謝率和體溫都會大幅下降,不過這個體溫卻始終保持恒定。并且,在冬眠狀態下,它們身體的感覺仍然存在。如果對冬眠中的恒溫動物施加強烈的觸摸或聲音刺激,它們就會從冬眠狀態下短暫清醒。
本來,冬眠現象最讓人費解的一點在于,它是特定物種的固有習性,我們無法讓原本沒有冬眠習性的物種做出冬眠行為。日本科學家宣布,他們發現了可以誘導實驗小鼠和家兔進入類似冬眠狀態的方法,這意味著人類也有可能實現冬眠。
讓原本不具有冬眠習性的小鼠和家兔進入冬眠狀態,科學家是怎樣達成“人工冬眠”的呢?方法其實非常簡單。
和人腦一樣,小鼠的大腦也有很多分區,不同分區有不同的功能。研究發現,只要對實驗小鼠的丘腦下部的某個小區域施加特殊刺激,它們就會進入持續數天的低體溫、低代謝的休眠狀態,與冬眠行為十分相似。
進入休眠狀態的小鼠,體溫設定點(特定恒溫狀態下的體溫)大約在28℃,比正常的37℃低了足足9℃。當外界溫度降到低于28℃時,休眠小鼠會出現蜷縮身體、肌肉震顫等行為,與此同時,本來大大減緩的新陳代謝速度急劇增加,以讓體溫盡可能維持在20℃以上。
這說明,實驗小鼠即便是在休眠狀態下,也會通過一系列(或許是無意識的)行為,讓體溫維持在適宜水平,不至于下降到威脅生命的程度。這是人類第一次在動物體內發現并利用類似的調控機制。
由于冬眠動物的體溫設定點(冬眠體溫)都是在億萬年進化過程中形成的固有特征,較高的設定點意味著新陳代謝速率不會下降太大,因此,如何進一步降低休眠動物的體溫設定點,是今后研究的重點之一。
研究人員還對休眠狀態解除后的小鼠進行了測試,發現它們的運動能力和記憶能力并沒有受到可觀測的影響。身體解剖結果也顯示,它們的腦、心臟、肌肉等組織和臟器也沒有發生可見的改變。更可喜的是,同一只實驗小鼠,可以在休眠和正常狀態之間反復切換,說明這種誘導休眠是可逆的。這也為實際應用提供了更多可能。
此外,科研人員還對體重相當于小鼠10倍的家兔做了相同的實驗。家兔在神經誘導刺激下,也觀測到了類似的誘導休眠現象。接下來,研究人員可能會把目光投向包括靈長目在內的一些更加高等的物種,以幫助我們向終極目標——人類冬眠邁進。
(摘自《北京日報》)