Довгі подорожі в космосі. Вчені з'ясували, що допоможе людині полетіти до зірок

Китайські вчені в межах нового дослідження вирішили перевірити, чи можна викликати шляхом упливу на нейрони в мозку штучну гібернацію або гіпотермію в мавп. Оскільки в людини схожа будова мозку, це дослідження було спрямоване на вивчення потенційної можливості людей впадати в сплячку під час тривалих космічних подорожей, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Проблема далеких космічних подорожей

Щоб люди могли колись полетіти до найближчих зірок, потрібно вирішити кілька важливих проблем. Наприклад, відстань до найближчої зірки, Проксими Центавра, становить приблизно 4 світлові роки. Це означає, що якщо космічний корабель летітиме зі швидкістю світла, то до місця призначення він прибуде за 4 роки. Але таких технологій у людей немає і найближчим часом не передбачається. Та й теоретично цю можливість учені ставлять під сумнів.

Тому в будь-якому випадку з'являться двигуни, які допоможуть переміщатися в космосі швидше, ніж зараз, і все ж таки ця подорож може зайняти сотні років. Технології, які з'являться в найближчому майбутньому, дозволять космічному кораблю досягти найближчих зірок за кілька тисяч років, вважають учені.

Для порівняння, запущений ще наприкінці 70-х років минулого століття космічний апарат "Вояджер-1", якщо в нього не вийде з ладу його двигун, долетить до Проксими Центавра через понад 70 тисяч років.

Що допоможе людині досягти зірок?

Деякі вчені пропонують створити в майбутньому такі космічні кораблі, де люди могли б жити, народжувати дітей, і лише, можливо, правнуки перших мандрівників змогли б досягти найближчих зірок. Але є й інший варіант: використати штучну сплячку чи глибокий сон для того, щоб люди могли проспати всю подорож, а потім прокинулися б у точці призначення.

Гібернацію використовують деякі ссавці, особливо в зимовий період, коли їм потрібно максимально знизити рівень метаболізму і так заощадити енергію, необхідну для життя. Але деякі тварини впадають у ще один вид сплячки, гіпотермію, тобто в них знижується температура, і також знижується рівень метаболізму. Поки що вчені не знають, наскільки можливо ввести людину в стан штучного глибокого сну, але з гіпотермією все може вийти. Принаймні теоретично.

Новий експеримент на мавпах

Група вчених із Китайської академії наук провели дослідження на макаках-крабоїдах, під час якого вони штучно намагалися спричинити стан гіпотермії. Під час гіпотермії температура тіла знижується, а обмін речовин уповільнюється до мінімуму, але організм зберігає всі життєво важливі функції в нормі.

Учені Ван Хон і Дай Цзі хотіли дізнатися, чи зможуть вони викликати стан штучної гіпотермії, а можливо, і глибокого сну в приматів за допомогою хімічного впливу на нейрони в гіпоталамусі, які відповідають за процеси сну й терморегуляції.

Для цього макакам вводили під наркозом і без нього спеціальний нейролептик під назвою N-оксид клозапіну. Після проведених маніпуляцій учені за допомогою МРТ досліджували мозок мавп, а також вивчали поведінкові, фізіологічні та біохімічні зміни.

Результати дослідження

Виявилося, що цей препарат може ввести мавп у стан гіпотермії як під наркозом, так і без нього. Але в мавп під наркозом гіпотермія призводила до падіння внутрішньої температури тіла, запобігаючи зовнішньому нагріванню. Дослідники кажуть, що це демонструє критичну роль нейронів у терморегуляції приматів.

Учені також виявили поведінкові зміни в мавп і порівняли їх із такими ж у мишей із гіпотермією. Як правило, миші знижують свою активність, і їхня частота серцевих скорочень знижується в спробі зберегти тепло. Але в мавп навпаки збільшилася частота серцевих скорочень і рівень активності, і, крім того, вони почали замерзати. Це говорить про те, що терморегуляція в приматів складніша, ніж у мишей, і якщо говорити про введення людини в стан гіпотермії, або глибокого сну, то це варто враховувати.

Учені вважають, що це дослідження є важливим кроком до розуміння того, як можна буде ввести людину в штучну сплячку для подолання далеких відстаней у космосі.

Фокус уже писав про ще одне дослідження, яке передбачає, що під час подорожей на Марс людям усе ж таки доведеться впадати в стан штучного глибокого сну.