張可可
幾乎所有涉及星際旅行的科幻電影,都有航天員進(jìn)入冬眠狀態(tài)的情節(jié)。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(xiàn)的可能性有多大呢?日本科學(xué)家發(fā)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(tài)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(qiáng)烈的觸摸或聲音刺激,它們就會從冬眠狀態(tài)下短暫清醒。
本來,冬眠現(xiàn)象最讓人費解的一點在于,它是特定物種的固有習(xí)性,我們無法讓原本沒有冬眠習(xí)性的物種做出冬眠行為。日本科學(xué)家宣布,他們發(fā)現(xiàn)了可以誘導(dǎo)實驗小鼠和家兔進(jìn)入類似冬眠狀態(tài)的方法,這意味著人類也有可能實現(xiàn)冬眠。
讓原本不具有冬眠習(xí)性的小鼠和家兔進(jìn)入冬眠狀態(tài),科學(xué)家是怎樣達(dá)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(qū),不同分區(qū)有不同的功能。研究發(fā)現(xiàn),只要對實驗小鼠的丘腦下部的某個小區(qū)域施加特殊刺激,它們就會進(jìn)入持續(xù)數(shù)天的低體溫、低代謝的休眠狀態(tài),與冬眠行為十分相似。
進(jìn)入休眠狀態(tài)的小鼠,體溫設(shè)定點(特定恒溫狀態(tài)下的體溫)大約在28℃,比正常的37℃低了足足9℃。當(dāng)外界溫度降到低于28℃時,休眠小鼠會出現(xiàn)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(tài)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(nèi)發(fā)現(xiàn)并利用類似的調(diào)控機(jī)制。
由于冬眠動物的體溫設(shè)定點(冬眠體溫)都是在億萬年進(jìn)化過程中形成的固有特征,較高的設(shè)定點意味著新陳代謝速率不會下降太大,因此,如何進(jìn)一步降低休眠動物的體溫設(shè)定點,是今后研究的重點之一。
研究人員還對休眠狀態(tài)解除后的小鼠進(jìn)行了測試,發(fā)現(xiàn)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(jié)果也顯示,它們的腦、心臟、肌肉等組織和臟器也沒有發(fā)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(tài)之間反復(fù)切換,說明這種誘導(dǎo)休眠是可逆的。這也為實際應(yīng)用提供了更多可能。
此外,科研人員還對體重相當(dāng)于小鼠10倍的家兔做了相同的實驗。家兔在神經(jīng)誘導(dǎo)刺激下,也觀測到了類似的誘導(dǎo)休眠現(xiàn)象。接下來,研究人員可能會把目光投向包括靈長目在內(nèi)的一些更加高等的物種,以幫助我們向終極目標(biāo)——人類冬眠邁進(jìn)。
(摘自《北京日報》)