Продължителните космически мисии излагат човешкия организъм на предизвикателства, за които все още няма ефективни решения. Основните пречки пред пилотирани полети до Марс включват космическата радиация, липсата на гравитация, загубата на мускулна и костна маса и психологическото натоварване от продължителен престой в затворено пространство.

Според The Guardian, учените все по-сериозно обмислят изкуствено предизвикана хибернация при хората – идея, която доскоро изглеждаше научна фантастика. Ако тази технология стане реалност, тя може да направи възможни далечни космически мисии и да намери приложение в лечението на тежки заболявания.

Хибернацията е механизъм, развиван около 250 милиона години, който позволява на много бозайници, птици, риби и други животни да преживяват продължителни периоди на недостиг на храна и вода. По време на този процес организмът почти изключва основните си функции. Животните не се хранят, не пият вода, почти не се движат и значително забавят метаболизма си, без да изпитват глад, жажда или студ.

Тези способности карат учените да смятат, че подобно състояние може да помогне на хората да издържат дълги космически пътувания.

Защо НАСА и ЕКА проявяват интерес?

Кристиане Хан, ръководител на изследванията по космическа биология в Европейската космическа агенция (ЕКА), смята, че технологията има потенциал да промени бъдещето на космическите полети.

„Това е доста обещаващо направление. То може напълно да трансформира бъдещето на космическите пътувания“, отбелязва тя пред The Guardian.

Изследванията се финансират от ЕКА и НАСА, като основната цел е да се разбере как животните безопасно „изключват“ организма си за месеци и се събуждат без трайни увреждания.

Космическата радиация остава една от най-големите пречки пред полетите до Марс. За разлика от Земята, където атмосферата блокира повечето вредни частици, в открития Космос астронавтите са постоянно изложени на йонизираща радиация.

„Все още не разполагаме с ефективен щит срещу космическата радиация“, казва Хан пред The Guardian.

Изследванията показват, че по време на хибернация организмът използва по-малко кислород, забавя метаболизма и активира механизми за възстановяване на ДНК, които ограничават уврежданията от радиацията.

Елена Грачева, физиолог от Йейл, от години изучава катерици с тринадесет ивици, които прекарват зимата в хибернация. През този период телесната им температура спада до около 4 градуса по Целзий, а сърдечният ритъм намалява до един удар на няколко минути.

„През лятото тези животни са като нас, но през зимата се превръщат в напълно различни организми“, разказва тя в интервю за The Guardian. Екипът ѝ вече е идентифицирал мозъчна структура, която потиска усещането за жажда по време на хибернация. Същата зона съществува и в човешкия мозък.

Тъй като хората не изпадат естествено в хибернация, учените работят върху синтетична торпорна хибернация – изкуствено състояние на силно забавен метаболизъм. Различни научни екипи експериментират с медикаменти, ултразвук и стимулиране на специфични мозъчни области.

Проф. Кели Дрю от Университета в Аляска, чиито изследвания също се финансират от НАСА, смята, че идеята е напълно реалистична.

„Определено е постижимо“, казва тя пред The Guardian.

Екипът ѝ изучава арктически катерици, които прекарват в хибернация почти девет месеца годишно. Изследванията показват, че по време на този процес ключови мускулни протеини променят начина, по който използват енергия, което предпазва тъканите от увреждане въпреки продължителното обездвижване.

През последните години учените успяват да предизвикат състояние, наподобяващо хибернация, при различни животински видове. Първоначално това се постига чрез инвазивни мозъчни операции, но напоследък се използват и неинвазивни методи с ултразвук. Италианският физиолог Матео Чери, който работи по проекти, финансирани от ЕКА, се надява скоро да започнат първите изпитвания със здрави доброволци.