Du kan sandsynligvis gå i dvale

Videnskaben om at tilpasse sig koldt vejr kan ændre behandlingen af ​​inflammatoriske sygdomme, søvnløshed og traumer.

Alien , Sigourney Weaver, 1986(20th Century Fox / Everett)

At klage over vinteren er en af ​​de få tilbageværende bastioner af pålidelig sikker smalltalk. Nogle mennesker protesterer - Jeg er helt vild med at fryse - men de fleste vil med glæde deltage i vinterbashing. Ud over udbredt adgang til opvarmede hjem, kontorer og køretøjer fortsætter nye industrier med at dukke op på løftet om at bekæmpe vinteren. Fugtgivende hudplejeregimer sælges som den eneste måde at holde vores hud i ét stykke, og massive dunfrakker anses for nødvendige for at tilbringe selv et par minutter udenfor. Sol-imiterende lamper og vitaminer lover at hjælpe os med at bevare viljen til at leve.

Da jeg så kampen, mens vinterens cykliske afgrund suger vitaliteten ud af hele byer, begyndte jeg at spekulere på mere omfattende muligheder. Måske fortæller vores sind og krop os, at vi ikke skal kæmpe så hårdt. Måske ville det være nemmere og mere effektivt bare at lukke os selv ned – for at samle energi til de bedre måneder. Efterhånden som dagene blev kortere og mørkere, øjnene på New Yorks metro blev tommere, blev jeg radikaliseret: Det er fuldstændig latterligt, at vi ikke går i dvale.

Bortset fra den sociale og økonomiske umulighed af rekreativt at løsrive sig i flere måneder ad gangen, viser dvaletilstand sig at være mindre fysisk umuligt, end jeg havde forestillet mig. En lille gruppe videnskabsmænd tager menneskelig dvale ekstremt alvorligt. De studerer de grundlæggende mekanismer med øje for alle slags applikationer, såsom at bevare pulsløse traumeofre, mens kritiske skader repareres, dybe rumrejser og ændre metaboliske hastigheder for at hjælpe folk med at tabe sig.

"lille stor mand"

Det er meget muligt, at mennesker kan gå i dvale, siger Kelly Drew, professor ved University of Alaskas Institute of Arctic Biology. Drew studerer arktiske jordegern, tykke små væsner, der forsvinder i huler i otte måneder om året. Da hun og jeg talte sammen, var det 35 grader Fahrenheit under nul (uden vindafkøling) i hendes laboratorium i Fairbanks kl. 02.00 om eftermiddagen (lige før solnedgang). Pludselig føltes min sag om dvale triviel.

Essensen af ​​dvale, forklarer Drew, er kropstemperaturregulering. Et fald i kroppens kernetemperatur inducerer en lavmetabolisk tilstand af torpor, hvor dyr næsten ikke behøver mad. De fleste af de kalorier, vi varmblodede dyr forbrænder, går til at vedligeholde vores kropstemperaturer -vores basale stofskifte. Egernet, Drew-studier, krøller sig for eksempel sammen til små kugler og styrtdykker fra 99 grader til 27. Dette falder deres basalstofskifte med ca. 99 procent .

Selv dværglemurer, primater som os, kan tilsvarende reducere deres kaloriebehov til 2 procent ved at sænke deres temperaturer. Mennesker ser desværre ud til at have et stædigt fast sætpunkt: 98,6 grader. Bortset fra små daglige udsving som et fald om natten, der falder sammen med søvn, ændrer vores temperatur sig kun som en indikation af fare - feber eller hypotermi. Blot et par grader kan betyde forskellen mellem sundhed og forestående død.

Dette sætpunkt var længe anset for at være uforanderligt, men det er det måske ikke. Selvom mennesker typisk ikke går i torpor af egen vilje - og vores kroppe typisk forhindrer det ved at ryste - forklarer Drew, at der ikke er et enkelt dvalemolekyle eller -organ, som mennesker mangler. Faktisk kan tørpor fremkaldes af læger under ekstreme omstændigheder. Kirurger bruger for eksempel hypotermi under procedurer, hvor hjertet skal stoppes i en længere periode - hvilket giver hjernen og andre organer mulighed for at overleve længere, mens de mangler brændstof. Køling bruges også i akutte tilfælde efter hjertestop. At dække bedøvede patienter i tæpper, der cirkulerer køligt vand, menes at have en lignende effekt som at lægge en ispose på en forstuvet ankel, hvilket mindsker den inflammatoriske proces for at minimere varig skade på hjertet og centralnervesystemet.

Køling praktiseres nu i vid udstrækning på hospitaler, og nogle læger er kommet til at tro, at princippet kan tages længere - i det væsentlige holde folk i live, efter de dør. På University of Maryland studerer kirurgen Samuel Tisherman, hvad han kalder nødbevaring og genoplivning, eller EPJ, en eksperimentel protokol hvor læger hurtigt køler traumeofre, hvis hjerte holder op med at slå. Dette kunne købe tid til akut operation. Lige nu, i en alvorlig traumesag, har en patient måske kun et spørgsmål om minutter at leve - ikke nok til at nå frem til operationsbordet. For eksempel beskriver Tisherman en person med et skudsår i aorta, som bløder internt meget hurtigt. Hvis denne persons hjerte stopper, vil Tishermans team kirurgisk åbne brystet og massere hjertet for at holde det pumpende, mens de forsøger at reparere aorta. Dette tager kun et par minutter, men når patienten mister for meget blod, er det slut. Uden ilt dør hjernen inden for få minutter.

Køling kan forlænge det afgørende vindue. Selv med hjertet stoppet, kan hjernen overleve i omkring to timer ved en lav nok temperatur, forklarer Tisherman. Fremkaldelse af torpor under sådanne omstændigheder ville betyde, at afkøling skulle ske meget hurtigt - hvilket kræver et team af anæstesiologer, kirurger og kardiologer, der alle arbejder i takt med næsten ingen forudgående varsel. Men videnskaben er der. Disse skader kan teknisk repareres, siger Tisherman. Begrænsningerne er mere logistiske end fysiologiske.

Dette rejser spørgsmålet om andre måder, hvorpå denne fysiologi kan ændres, terapeutisk eller på anden måde. Hvis en dødeligt såret person kunne holdes i live, kunne temperaturen så bruges til at bremse metaboliske processer i mindre ekstreme scenarier? Hvor længe kunne en person blive i dvale ved godt helbred?

Dette spørgsmål bliver behandlet seriøst af NASA. Begyndende i 2014, agenturet finansieret forskning om langtidsdvale som en måde at lette langsigtede rumrejser. At tage til Mars er for eksempel begrænset af astronauters stædige behov for at gøre ting som at spise og bevæge sig rundt. Men hvis deres metaboliske processer kunne bremses til næsten nul, kunne de teoretisk rejse meget længere. Den åbenlyse fordel er at have brug for mindre mad, siger John Bradford, en rumfartsingeniør, der arbejdede med agenturet for at udvikle en menneskelig dvaleprotokol . Et besætningsmedlem ville forblive ved bevidsthed, mens de andre gik i dvale i to ugers perioder. De kunne opbevares i små bælg, hvilket minimerer mængden af ​​plads i skibet, der skal indkapsles i strålingsblokerende skjolde, som er ekstremt tunge og brændstof-ineffektive.

En gengivelse af dvalehvælvinger til langvarig rumrejse (SpaceWorks / NASA)

Selvom hans protokol faktisk ikke er blevet henrettet, er Bradford optimistisk. Vi kunne ikke finde nogen showstoppers, nogen grund til at det ikke ville være muligt, siger han. Alligevel er risikoen for medicinske komplikationer ikke nul. Fordi vores kroppe ikke opbevarer madreserver, ville astronauterne skulle fodres gennem et rør (kirurgisk indsat ved at bore et hul gennem forsiden af ​​maven ind i maven). Bradford siger, at den største udfordring ville være at sænke folks temperaturer uden at få dem til at ryste og forbrænde energi. På hospitaler overvindes rysten med beroligende medicin, men Bradfords team er på vagt over for at få et hold astronauter til at tage tunge beroligende midler i uger eller måneder.

Det, der virkelig er brug for, er et lægemiddel, der sikkert kan sænke en persons kernetemperatur og fremkalde torpor af den slags, som så mange andre arter nyder godt af. Bradford og Tisherman peger begge på denne form for medicin som et potentielt gennembrud - en måde at håndtere de klarest begrænsende faktorer i deres arbejde. Og faktisk har arktisk egernbiologen Drew et lægemiddel, som hun mener kunne gøre præcis dette. Hun beskriver dens funktion som at skrue ned for din termostat. Det fungerer pålideligt hos rotter , et ikke-dvaledyr, der har tjent som hendes forsøgsmodel, og Drew er i samtaler med U.S. Food and Drug Administration om forsøg på mennesker. I 2019, National Institutes of Health finansieret hendes arbejde med en bevilling på 11,8 millioner dollars, hvilket tyder på, at sådanne terapier for mennesker ikke er begrænset til dem, der teknisk set er døde eller på vej til Mars.

Køling har potentialet til at spille en rolle i behandlingen af ​​mange inflammatoriske sygdomme, siger Drew. Hun er også interesseret i termoreguleringens rolle ved søvnløshed. I nogle tilfælde ser lidelsen ud til at skyldes en fejl i den menneskelige krops standard cykliske temperaturfald hver aften, så temperaturmodulerende lægemidler kan hjælpe med at fremkalde søvn. Andre forskere har i mellemtiden studerer hvordan temperaturafhængige stofskifteveje påvirkes ved fedme og diabetes, og om de kunne nulstilles. Som Drew udtrykker det, at tænke på kropstemperatur som noget, vi kan kontrollere, er begyndelsen på en stor ændring i medicin.

Med hensyn til at bruge sådan et stof til valgfri dvale fra januar til marts, er jeg nu sikker på, at det ville dræbe mig. Ud over spørgsmålet om hjernens termiske sætpunkt er der anatomiske barrierer for mennesker. For eksempel siger Drew, at hendes rotter kun kan induceres i dvale i omkring to uger, før de udvikler sepsis, tilsyneladende på grund af en nedbrydning af tarmvæggen. Mange dvaledyr har indvolde, der er anatomisk tilpasset til praksis, i modsætning til vores. Sorte bjørne har indvolde mere lig menneskers, og de opretholder dvale ved at cykle gennem en række kropstemperaturer i stedet for at falde i hele måneder. Menneskelig dvale vil sandsynligvis kræve lignende cykling, hvilket ville være mere kompliceret end blot at slukke for kroppens termostat med en pille.

En sidste fejl i min (allerede tilsyneladende fatale) vinterdvaleplan er, at dvale er forskellig fra sle ep , og har tydeligvis ikke de samme genoprettende fordele. Selvom det lykkedes mig at forblive bevidstløs uden at få mine tarme bristet, forklarede Bradford, ville jeg ikke nødvendigvis komme ud og føle mig udhvilet. Jeg er sikker på, at der er folk, der ville elske at slå ud i en weekend eller en uge, sagde han, men vi ved ikke, om der er nogen terapeutisk fordel ved at gøre det.