Mogu li ljudi da hiberniraju na putu do Marsa - naučnici proveravaju
Dugotrajna putovanja kroz svemir loša su po zdravlje. Veoma loša. Boravak u svemiru izlaže ljude opasno visokim nivoima zračenja.
Život mesecima ili godinama u skučenom prostoru može da izazove i ozbiljne psihološke posledice.
Ključ za rešavanje ovih problema mogla bi da bude fiziološka strategija stara oko 250 miliona godina, koja omogućava sisarima, pticama, ribama i drugim životinjama da prežive periode ekstremne oskudice tako što se praktično isključe - hibernacija.
Tokom hibernacije životinje gotovo potpuno zaustavljaju telesne funkcije; ne jedu, ne piju i ne kreću se, a jednako je važno i to što nisu gladne ni žedne i izgleda da ne pate od hladnoće. Ova izuzetna sposobnost mogla bi da bude presudna kako bi ljudi stigli do Marsa i još dalje - a mogla bi i da spasava živote na Zemlji.
Ispostavlja se da hibernacija može da zaštiti od mnogih opasnosti dugotrajnog boravka u svemiru, uključujući izloženost zračenju, kao i gubitak koštane i mišićne mase. Osim toga, dovođenje putnika u dugotrajno stanje bez svesti moglo bi da umanji posledice višemesečnog ili višegodišnjeg života u skučenom prostoru. Hibernacija bi takođe mogla značajno da smanji količinu hrane i vode potrebne za putovanje, čime bi se smanjila masa tereta i omogućilo astronautima da stignu do odredišta, i vrate se, za kraće vreme.
Problem je, naravno, u tome što ljudi nisu prirodni hibernatori. Za razliku od nekih veverica, medveda, slepih miševa i mnogih drugih vrsta, mi nismo evoluirali tako da drastično usporimo metabolizam kada resursi postanu oskudni. Kako bi to prevazišla, sve brojnija grupa naučnika širom sveta radi na razvoju tehnika koje bi bezbedno izazvale hibernaciju kod ljudi, piše Gardijan.
Ti istraživači, od kojih neke finansiraju Evropska svemirska agencija (ESA) i NASA, pokušavaju da otkriju kako hibernatori uspevaju da se "isključe", a zatim ponovo "uključe", bez ikakvih posledica nakon više meseci bez hrane, vode i fizičke aktivnosti.
"Ovo je veoma obećavajuća oblast. To bi apsolutno moglo da promeni budućnost svemirskih putovanja", kaže Kristijane Han, koja u ESA nadgleda istraživanja iz oblasti svemirske biologije.
Opasnosti svemirskog zračenja
Zračenje predstavlja poseban problem za dugotrajna putovanja kroz svemir. Na Zemlji atmosfera blokira većinu radioaktivnih čestica; u svemiru takve zaštite nema. Tokom dugog putovanja svemirom putnici bi bili neprekidno izloženi opasnim nivoima štetnih jona. Te čestice mogu čak da ostanu zarobljene unutar letelice i dodatno naškode ljudima u njoj.
"Zaštita ljudi od zračenja u svemiru izuzetno je težak zadatak. Još nismo našli adekvatan štit", kaže Han.
Istraživanja su pokazala da hibernacija štiti od takvih oštećenja. Tokom hibernacije životinje smanjuju metaboličku aktivnost, troše manje kiseonika i čvrsto sabijaju svoje DNK niti, što ih štiti od oštećenja izazvanih zračenjem. Osim toga, hibernatori poseduju veoma efikasne mehanizme za popravku DNK.
"Neverovatno je šta sve mogu da urade", kaže fiziološkinja sa Univerziteta Jejl Elena Gračeva, koja vodi veliku koloniju prugastih zemljanih veverica sa 13 pruga, vrste poreklom sa srednjeg zapada SAD i iz Kanade.
Životinje se drže u posebno napravljenom prostoru za hibernaciju koji verno oponaša njihovo prirodno stanište.
"Tokom leta ove životinje su poput nas, ali zimi postaju potpuno drugačiji organizmi. Srce im kuca jednom u nekoliko minuta, a telesna temperatura pada na četiri stepena Celzijusa, što je temperatura frižidera. Ipak, i dalje su žive", kaže ona.
Gračeva proučava kako ove životinje mogu da prežive bez vode čak osam meseci. Tokom hibernacije one neće piti čak ni kada im ponudite vodu. Identifikovala je deo mozga poznat kao subfornikalni organ (SFO), koji izgleda reguliše taj proces, kao i molekul koji, kada se ubrizga u SFO, izgleda potpuno uklanja osećaj žeđi. Ona napominje da ovaj deo mozga postoji i kod vrsta koje ne hiberniraju, uključujući ljude.
Istraživači sada ispituju načine da "hakovanjem" ljudske fiziologije i mi steknemo iste prednosti. Eksperimentišu sa lekovima, ultrazvukom i drugim metodama kako bi ljude uveli u stanje poznato kao sintetički torpor (Iako se termini često koriste kao sinonimi, naučnici uglavnom razlikuju torpor, koji traje od nekoliko sati do jednog dana, od hibernacije, koja traje nedeljama ili mesecima. Sintetički torpor obuhvata i kratkotrajno i dugotrajno usporavanje metabolizma).
"To je definitivno izvodljivo", kaže biohemičarka Keli Dru, profesorka na Institutu za biologiju Arktika pri Univerzitetu Aljaske. Više od dve decenije Dru, uz finansiranje NASA, proučava arktičke zemljane veverice koje hiberniraju od avgusta do maja, pri čemu im telesna temperatura sa 37 stepeni Celzijusa pada ispod tačke mržnjenja.
Njena istraživanja usmerena su na to kako ove životinje štite mozak, srce i mišiće pri tako niskim temperaturama, koje bi inače ubile žive ćelije. Ona i njene kolege otkrili su da tokom hibernacije miozin, ključni mišićni protein, potpuno menja način na koji koristi energiju, što mu omogućava da preživi hladnoću bez oštećenja.
Pronalaženje ključnih mehanizama
Poslednjih godina istraživači su uspeli da izazovu sintetički torpor kod različitih životinja. Gotovo svi eksperimenti koristili su invazivne metode, najčešće neku vrstu operacije mozga. Profesor fiziologije sa Univerziteta u Bolonji Mateo Čeri, na primer, usmerio je istraživanja na ćelije u raphe pallidus, delu mozga koji ima ključnu ulogu u regulaciji telesne temperature i potrošnje energije.
Iako ova istraživanja pomažu da se razumeju mehanizmi procesa, bilo bi nepraktično i neetično da se svemirskim putnicima otvara lobanja svaki put kada treba da uđu ili izađu iz torpora. Od 2023. godine nekoliko istraživačkih grupa, uključujući naučnike sa Univerziteta Vašington u Sent Luisu, koristi ultrazvuk - neinvazivnu tehniku koja prenosi zvučne talase - kako bi izazvala sintetički torpor kod životinja. Čeri i njegove kolege, koje finansira ESA, nadaju se da će uskoro početi testiranja ovog pristupa na zdravim dobrovoljcima.
Hibernacija je izuzetno složen proces, na kraju krajeva, utiče na svaku ćeliju u telu, i gotovo sigurno uključuje više različitih "prekidača".
Neurobiolog sa MIT-a Siniša Hrvatin identifikovao je još jedan deo mozga koji izgleda igra ključnu ulogu. U radu objavljenom ranije ove godine (koji još nije prošao stručnu recenziju), on i njegov tim usmerili su se na preoptičku oblast, koja ima važnu ulogu u regulaciji metabolizma i temperature. Aktiviranjem neurona u toj oblasti kod hrčaka istraživači su ih uveli u torpor, pri čemu im je telesna temperatura pala na 15 stepeni Celzijusa.
Hrvatin smatra da ovo nervno kolo verovatno postoji kod velikog broja životinja, uključujući i one koje uopšte ne hiberniraju niti ulaze u torpor. Po njegovom mišljenju, to ukazuje da bi bilo moguće izazvati stanje slično hibernaciji i kod vrsta koje se prirodno ne "isključuju".
"Ključni delovi ovog nervnog kola očuvani su kod različitih životinja. Mislim da ga možemo iskoristiti za promenu metabolizma", kaže on.
Još nije poznato da li ovo nervno kolo postoji kod ljudi, jer ga niko do sada nije proučavao. Hrvatin planira da uskoro istraži i to pitanje.
Neki naučnici već eksperimentišu na ljudima. U studiji objavljenoj prošle godine istraživač sa Univerziteta u Pitsburgu Klifton Kelavej davao je zdravim dobrovoljcima sedativ deksmedetomidin tokom pet dana. To je dovelo do pada metabolizma od 20 odsto i smanjenja ukupne potrošnje kalorija za 30 odsto. U poređenju sa onim što postiže zemljana veverica, to je mali pad. Ali Kelavej, čiji rad finansira NASA, smatra da bi i to moglo da zaštiti putnike od barem nekih opasnosti svemirskih letova. Tokom dugog putovanja čak i relativno malo usporavanje metabolizma značajno bi povećalo efikasnost.
"Za put do Marsa i nazad biće potrebno oko 300 kilograma hrane po astronautu. Ako to možete da smanjite za četvrtinu ili više, razlika postaje ogromna", dodaje on.
Spašavanje života i na Zemlji
Mogućnosti sintetičkog torpora daleko prevazilaze bezbednija svemirska putovanja. Naučnici ga proučavaju kao mogući način lečenja brojnih bolesti, uključujući rak i Alchajmerovu bolest. Izgleda da hibernacija pokreće široke procese popravke i regeneracije u mnogim organima i tipovima ćelija. Takođe usporava rast ćelija raka i čini ih osetljivijim na terapiju. I Čeri i Hrvatin istražuju ovu oblast.
"Ovo ima ogroman terapijski potencijal. To je jednostavno neverovatno uzbudljiva oblast", kaže Čeri.
Dru i drugi istraživači smatraju da bi mogla biti korisna i u lečenju gojaznosti. Umesto usporavanja metabolizma, njegovo ubrzavanje moglo bi pomoći ljudima da sagore više kalorija.
Pročitaj još
Grupa holandskih naučnika identifikovala je molekul povezan sa hibernacijom za koji veruju da bi mogao da posluži u lečenju Parkinsonove bolesti, srčane slabosti, astme i drugih oboljenja. Rob Hening, Rulof Hut i Kis van der Graf, istraživači sa Univerziteta u Groningenu, izdvojili su molekul SUL-138 iz sirijskih hrčaka, koji ulaze u torpor kada temperatura padne ispod 18 stepeni Celzijusa. Hening i njegove kolege testirali su ovo jedinjenje na životinjama koje ne hiberniraju i pokazali da ono ima široka zaštitna i regenerativna svojstva. Nedavno su započeli malo kliničko ispitivanje na obolelima od Parkinsonove bolesti.
"Granice praktično ne postoje", kaže Hening.
Kelavej, koji radi i kao lekar u hitnoj službi, smatra da bi sintetički torpor mogao biti koristan u brojnim hitnim medicinskim stanjima, uključujući srčani udar, moždani udar i povrede mozga, kada lekari žele brzo da uspore metabolizam i smanje upalu kako bi dobili više vremena za lečenje. Za razliku od pacijenata u medicinski izazvanoj komi, osobe u sintetičkom torporu ne bi morale da budu priključene na aparate za održavanje života, jer bi njihov mozak i dalje bio aktivan. On smatra da bi torpor mogao da predstavlja unapređenu verziju terapijske hipotermije, metode koja se koristi već decenijama.
Iako korisna, hipotermija ima veliki nedostatak: telo pokušava da se odbrani od hladnoće drhtanjem, povećava upalu i ubrzava rad srca. Taj očajnički pokušaj zagrevanja može da umanji koristi terapije. Nasuprot tome, životinje koje hiberniraju mnogo slabije reaguju na hladnoću, zbog čega bi sintetički torpor mogao biti znatno efikasnije sredstvo u hitnim situacijama.
Većina stručnjaka smatra da će se prva primena hibernacije kod ljudi najverovatnije dogoditi u medicini. Hrvatin veruje da bi transplantacija organa mogla biti prvi korak, jer bi aktiviranje pojedinih mehanizama hibernacije moglo relativno jednostavno da produži vreme tokom kojeg organ ostaje održiv. Istraživači već eksperimentišu sa tim pristupom i utvrdili su da on može značajno da produži vek trajanja organa.
Mišljenja o tome kada će sintetički torpor postati stvarnost za ljude razlikuju se. Čeri spada među optimiste i veruje da će se to dogoditi u narednih 10 do 15 godina. Većina stručnjaka ipak smatra da će biti potrebno više vremena, dok Han iz ESA procenjuje da će proći nekoliko decenija.
Ona i drugi naučnici ističu da istraživači moraju mnogo bolje da razumeju ceo proces pre nego što se torpor bude koristio u svemirskim misijama ili medicini. U suprotnom, upozorava ona, postoji opasnost od čitavog niza strašnih scenarija kakvi se viđaju u naučnoj fantastici.
"Izazivanje torpora danas je prilično dobro shvaćeno, ali vraćanje čoveka iz tog stanja nije. Moramo da budemo sigurni da oba dela procesa funkcionišu kako treba", zaključila je ona.
Ukoliko imate potrebu za radnom snagom nudimo vam mogućnost da na jednostavan način oglasite poziciju za posao.
Radno mesto možete oglasiti u odeljku Oglasi za posao ili jednostavno klikom na ovu poruku.
NAJČITANIJE U POSLEDNJIH 72H
Ostalo iz kategorije Info - Nauka i tehnologija
Naučnici rade na tome da veštačka inteligencija ima emocije
29.10.2026.•
1
Naučnici su stvorili digitalni model ponašanja za veštačku inteligenciju koji prikazuje ličnost, emocije i raspoloženje pod uticajem "digitalnih hormona" koji se proizvode kao odgovor na ljudsku interakciju.
NASA otkrila ultrasitnu prašinu na Marsu, može da prodre u pluća i ošteti vitalne organe
29.10.2026.•
1
Rover "Istrajnost" (Perseverance) američke svemirske agencije (NASA) otkrilo je ultrasitne čestice prašine na Marsu, koje imaju prečnik od svega 100 nanometara.
Američki političari "treniraju" ChatGPT i Gemini da ih preporučuju biračima
27.10.2026.•
0
Politički kandidati u Sjedinjenim Američkim Državama sve više prilagođavaju svoje predizborne poruke četbotovima zasnovanim na veštačkoj inteligenciji (AI), pokazalo je istraživanje Rojtersa.
NASA završila misiju teleskopa Svift posle gotovo 22 godine
26.10.2026.•
0
NASA-ina opservatorija Nil Gerels Svift završila je svoju naučnu misiju nakon gotovo 22 godine rada.
Postoje milioni neotkrivenih crnih rupa: Astronomi traže pomoć građana
25.10.2026.•
0
Astronomi procenjuju da je u našoj galaksiji, Mlečnom putu, tokom proteklih 13 milijardi godina nastalo više od 10 miliona crnih rupa. Međutim, do sada je otkriveno samo oko 70.
Prodaja konzole Playstation 5 porasla uoči izlaska GTA VI
25.10.2026.•
1
Prodaja igračkih konzola PlayStation 5 (PS5) kompanije Sony u SAD porasla je za 22 odsto u septembru, dok su se potrošači pripremali za izlazak dugo očekivane video-igre GTA VI.
NASA ubrzava planove za izgradnju baze na Mesecu - cilj da to bude već 2028.
25.10.2026.•
0
NASA ubrzava planove za izgradnju baze na Mesecu i povratak astronauta na njegovu površinu, što bi moglo da se dogodi za samo dve godine.
VIDEO: Prvi iPhone na preklapanje stigao u prodavnice po ceni od 2.000 dolara
25.10.2026.•
0
Kompanija Apple počela je prodaju svog prvog preklopnog pametnog telefona iPhone duo, po ceni od oko 2.000 dolara (oko 1.700 evra), uz ograničene zalihe.
VIDEO: 110 humanoidnih robota postavilo svetski rekord u sinhronizovanom plesu
25.10.2026.•
0
U Kini je 110 humanoidnih robota postavilo Ginisov svetski rekord u sinhronizovanom plesu.
Grčka zabranjuje društvene mreže deci mlađoj od 15 godina
23.10.2026.•
0
Grčki parlament usvojio je zakon kojim se deci mlađoj od 15 godina zabranjuje korišćenje društvenih mreža, a zabrana bi trebalo da stupi na snagu 1. januara 2027. godine, prenose grčki mediji.
FOTO: Rekonstruisano lice najstarijeg poznatog Homo sapiensa
22.10.2026.•
4
Naučnici su pomoću ljudskih fosila iz Maroka napravili digitalnu rekonstrukciju lica čoveka koji je živeo pre oko 315.000 godina.
Dva AI agenta OpenAi oslabila sopstveni bezbednosni nadzor tokom zadataka
22.10.2026.•
0
Kompanija OpenAI saopštila je da su dva njena napredna agenta veštačke inteligencije (AI) tokom rutinskih programerskih zadataka oslabila sopstveni bezbednosni nadzor.
Meta treba da plati 25 milijardi dolara Novom Meksiku: Rekordna kazna
21.10.2026.•
1
Sudija sa područja Novog Meksika odredio je da kompanija Meta toj američkoj saveznoj državi treba da plati 25 milijardi dolara, pošto je porota tu kompaniju, proglasila krivom za dovođenje korisnika u zabludu.
VIDEO: Grčka predstavila superkompjuter Dedal - 31. u svetu po snazi
20.10.2026.•
0
Grčka je predstavila novi superkompjuter Dedal koji sa brzinom procesora od 85,69 petaflopsa otvara nove mogućnosti za razvoj naprednih modela veštačke inteligencije.
Bil Gejts upozorio na opasnosti AI: Najveća pretnja stiže već tokom naredne godine
20.10.2026.•
2
Suosnivač Majkrosofta Bil Gejts upozorio je da bi čovečanstvo tokom naredne godine moglo da se suoči sa značajnim porastom sajber napada zbog zloupotrebe veštačke inteligencije.
Otkriven misteriozni signal iz praznog dela svemira
18.10.2026.•
0
Svemirski teleskop Džejms Veb otkrio je neobičan signal iz dela svemira u kojem prethodna posmatranja nisu pokazala postojanje nijednog objekta.
Japan pokreće prvu misiju za prikupljanje uzoraka sa Marsovog meseca Fobosa
18.10.2026.•
0
Japan se sprema da lansira letelicu u okviru prve misije na svetu čiji je cilj donošenje uzoraka sa Fobosa, jednog od dva mala meseca koji kruže oko Marsa, prenosi Gardijan.
VIDEO: Mask predstavio Teslin "leteći automobil": Vozi naopačke i izvodi akrobacije u vazduh
18.10.2026.•
2
Ilon Mask predstavio je novi Tesla Roadster, automobil za koji kompanija tvrdi da može da leti, vozi naopačke i izvodi akrobacije u vazduhu.
Mesec ima mnogo više boja nego što se nama na Zemlji čini
18.10.2026.•
0
Mesec sa Zemlje uglavnom izgleda belo ili sivo, ali astronauti NASA misije Artemis II tokom bliskog preleta otkrili su mnogo raznovrsniju paletu boja, uključujući žutu, smeđu, zelenu i plavu.
Otkrivena prva zelena zvezda
16.10.2026.•
0
Astronomi su otkrili prvu zelenu zvezdu u istoriji, a nova studija pokazuje da astronomska tela zapravo mogu da postoje u širokom spektru različitih boja.
Sve popularnije zanimanje - trener robota za kućne poslove, zarada i do 900 dolara mesečno
15.10.2026.•
0
U Kini se sve više ljudi zapošljava kao takozvani "treneri robota", obavljajući svakodnevne kućne poslove kako bi obučili mašine za zadatke poput pranja sudova, slaganja odeće i čišćenja.
Komentari 2
Simjan
dacic
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Napiši komentar