بن بست دیگر در سفرهای فضایی: خواب زمستانی برای فضانوردان امکان پذیر نیست

فرستادن مردم به هر نقطه ای از فضا فراتر از ماه، سلامت، تغذیه و نیازهای روانی ما را به سطح جدیدی می برد که قبلاً اساساً با آن آشنا نبودیم. در داستان های علمی تخیلی، راه حل معمولاً خواب یا خواب زمستانی فضانوردان است. در خواب زمستانی سوخت و ساز بدن به شدت پایین است و ذهن از انتظار طولانی و گاه مرگبار خلاص می شود.

بر اساس وب سایت علمی ScienceAlert، برخلاف سفرهای پرسرعت با سرعت نور یا سفر از طریق کرم چاله ها، اگر فضانوردان حداقل بر روی کاغذ در خواب زمستانی مصنوعی قرار بگیرند، دور از دسترس نیست. به همین دلیل، آژانس فضایی اروپا اخیرا تصمیم به بررسی این فرضیه گرفت. اکنون سه محقق شیلیایی به بن‌بست ریاضی رسیده‌اند که اساساً پتانسیل خواب زمستانی را زیر سؤال می‌برد.

محققان رابطه بین وزن بدن و مصرف انرژی در حیوانات در خواب زمستانی را مطالعه کرده اند. این تیم توانست حداقل میزان متابولیسمی را که به سلول ها اجازه می دهد در شرایط سرد و هیپوکسیک سالم بمانند، شناسایی کنند. برای حیوانات نسبتاً سنگین مانند ما، انسان ها، صرفه جویی در انرژی ناشی از خواب زمستانی بسیار کم است. این مقدار آنقدر زیاد است که حتی خواب معمولی نیز از نظر مصرف انرژی کارآمدتر است.

محققان تجزیه و تحلیل های آماری را از گونه های مختلف حیوانات در خواب زمستانی انجام دادند. آنها به این نتیجه رسیدند که به طور متوسط، پستانداران کوچکتر انرژی بسیار بیشتری در طول خواب زمستانی نسبت به حیوانات بزرگتر ذخیره می کنند. به عنوان مثال، یک کیسه‌دار کوچک به نام میمون کوهی که حدود 45 گرم وزن دارد، در مقایسه با خواب معمولی، 76 درصد ذخیره انرژی دارد.

  سیب؛ شناخته شده ترین شرکت جهان برای پانزدهمین سال متوالی

خرس های گریزلی

برخلاف حیوانات کوچک مانند خفاش ها و جوندگان، خرس گریزلی در طول خواب زمستانی در انرژی صرفه جویی نمی کند.

بر اساس گزارش وب سایت اینورس، خرس گریزلی که حدود 200 کیلوگرم وزن دارد، در واقع ذخیره انرژی منفی 124 درصدی دارد. به این ترتیب اکثر خرس های بزرگتر به جای صرفه جویی در انرژی، در طول خواب زمستانی چربی بدن خود را از دست می دهند. این نسبت حتی برای خرس های کوچکتر با وزن 75 کیلوگرم در مقایسه با خواب معمولی منفی است.

حیوانات کوچکتر برای حفظ دمای طبیعی بدن یا خواب طبیعی به انرژی بیشتری نیاز دارند. اما در زمان خواب زمستانی، مصرف انرژی در همه حیوانات یک عدد ثابت است. به عبارت ساده، خفاش در خواب زمستانی متابولیسمی مشابه خرس دارد، حدود 20000 برابر بزرگتر از آن. به همین دلیل، غیرفعال کردن متابولیسم در بدن حیوانات کوچکتر بسیار مؤثرتر از حیوانات بزرگ مانند خرس است.

به همین دلیل است که اکثر حیوانات در خواب زمستانی مانند خفاش ها یا جوندگان کوچک هستند. در واقع، تنها حیوانی که بیش از 20 کیلوگرم وزن دارد، خرس است. با این حال، یافته های محققان نشان می دهد که خرس های مادری که به توله های خود غذا می دهند از خواب زمستانی بهره مند می شوند.

اما آیا خواب زمستانی اساسا برای انسان غیرممکن است؟ یافته های محققان در مورد خواب زمستانی ممکن است اکنون خبر بدی برای سفرهای فضایی طولانی مدت باشد. محققان نشان داده اند که خواب مصنوعی در انسان احتمالاً انرژی بیشتری نسبت به خواب معمولی ذخیره می کند. انسان ها بزرگ هستند و بنابراین به اندازه خرس ها از خواب خود (انرژی) بهره نمی برند.

اکنون، حتی اگر مردم بتوانند به روشی کم مصرف به خواب زمستانی بپردازند، باز هم سفرهای طولانی چندین دهه به طور کامل حذف خواهند شد. به گفته محققان، فضانوردان در طول خواب زمستانی در فضا به 6.3 گرم چربی در روز نیاز دارند. به سادگی با ضرب و تقسیم به این نتیجه می رسیم که یک فرد در طی یک سفر 90 ساله حدود 200 کیلوگرم انرژی می سوزاند. در عین حال، یکی دیگر از موانع این گونه تحقیقات، مسائل اخلاقی است.

به نظر شما چه کسی حاضر است برای آزمایش دارو، اصلاح ژنتیکی، یا جراحی برای ایجاد خواب زمستانی مصنوعی داوطلب شود؟ در این میان، یافته های اخیر محققان سوالات بی پاسخی را مطرح کرده است که می تواند موضوع تحقیقات آینده باشد. به عنوان مثال، چگونه سلول های خفاش و خرس با وجود اختلاف 20000 برابری در خواب زمستانی می توانند متابولیسم یکسانی داشته باشند؟

یافته های اخیر همچنین نشان می دهد که گرمایش زمین خواب زمستانی خرس ها را مختل می کند و به زودی، حداقل همانطور که می دانیم، ممکن است در این حیوانات به خواب زمستانی نرویم. بنابراین، شاید بهتر باشد دانشمندانی که خواب زمستانی را در پستاندارانی مانند خرس مطالعه می کنند، هر چه زودتر قبل از اینکه خیلی دیر شود، درگیر این موضوع شوند.

نتایج مطالعه در مجله اطلاعیه های انجمن سلطنتی B منتشر شده است.

دیدگاهتان را بنویسید