据外国媒体报道,抱怨寒冷的冬天是闲聊中少数安全话题之一。有些人可能会反对,说他们喜欢冻僵手脚的感觉,但大多数人喜欢诅咒寒冷的空气。除了在住宅建筑、办公建筑和车辆中广泛使用的供暖之外,新的工业技术也在不断地帮助我们应对严冬。保湿护肤法被认为是低温下保持皮肤完整的唯一方法,即使在户外几分钟,厚羽绒服也是必不可少的。模拟阳光和维生素的电热灯可以帮助我们对冬天的生活保持乐观。

一个又一个冬天就像一场旷日持久的斗争,耗尽了整个城市的活力。也许我们可以考虑一个更全面的选择。我们的大脑和身体告诉我们,我们可能不应该有这么困难的时间。也许更简单更有效的方法是让我们“关机”,为更好的天气储备能量。换句话说,我们可以考虑向一些动物学习冬眠。

当然,人类冬眠需要考虑社会和经济问题,但是就身体功能而言,冬眠并不像以前认为的那样不可能。一些科学家正在认真研究人类冬眠,包括其基本机制,并把重点放在各种未来的应用上,如保护没有脉搏的严重受伤的病人、深空旅行、改变新陈代谢率以帮助人们减肥。

阿拉斯加大学北极生物研究所的教授凯利·德鲁说,人类冬眠实际上是可行的。

德鲁研究北极地松鼠,它们一年要在洞穴里藏8个月。冬眠的本质是体温调节。降低身体核心温度将导致新陈代谢“缓慢”的状态,在这种状态下,动物几乎不需要食物。作为“温血动物”,我们消耗的大部分热量用于维持体温,即维持基本代谢率。例如,德鲁研究的北极地松鼠蜷缩成小球,它们的体温从37.2℃骤降至-2.7℃,从而降低了大约99%的基础代谢率。

甚至灵长目狐猴也可以通过降低体温将热量需求降低到2%。不幸的是,人类似乎有一个37℃的顽固的体温设置。除了晚上睡觉时的轻微波动,我们的体温只有在发高烧或体温过低时才会变化。仅仅几摄氏度的温差可能意味着生与死的区别。

长期以来,37℃的设定值被认为是不可改变的,但情况可能并非如此。尽管人类通常不会自动进入迟钝状态——我们的身体通过颤抖来阻止这种状态——德鲁解释说,人类并不缺少某些“冬眠分子”或器官。事实上,在极端情况下,医生也可以诱导病人变得迟钝。例如,当心脏必须长时间停止跳动时,外科医生会使用低温疗法,让大脑和其他器官在没有能量的情况下存活更长时间。心脏骤停后的紧急情况下也使用冷却。人们相信,用循环冷水的毯子覆盖镇静过的病人,其效果类似于给扭伤的脚踝敷冰袋,减少炎症过程,从而最大限度地减少对心脏和中枢神经系统的持续损伤。

目前,冷冻疗法在医院被广泛使用,一些医生开始相信这种方法可以更进一步,使人死后仍然活着。在美国马里兰大学,外科医生塞缪尔·蒂赫尔曼正在研究他所说的“紧急保存和复苏”(EPR),这是一个实验指南,医生在处理严重受伤的心脏骤停患者时应该迅速冷静下来。据报道,这可以为紧急手术争取时间。目前,在严重创伤的情况下,病人可能只有几分钟的存活时间,因为没有足够的时间送到手术台。提斯赫尔曼举了一个主动脉受枪伤的男人为例。他流血很快。如果这个人的心脏停止跳动,提斯赫尔曼的团队将通过手术打开他的胸腔,按摩心脏,保持心脏跳动,同时修复主动脉。只需要几分钟,但是如果病人失血过多,那就太晚了。由于缺氧,受伤的大脑将在几分钟内死亡。

冷却可以延长这个关键的窗口期。蒂赫尔曼解释说,即使心脏停止跳动,大脑也能在足够低的温度下存活大约两个小时。在这种情况下,诱导患者进入昏沉状态意味着冷却必须非常迅速,这需要一组麻醉师、外科医生和心脏病专家在没有提前通知的情况下一起工作。虽然看起来不可能,但它可以科学地完成。“从技术上讲,这些伤是可以修复的,”提斯曼说。"这些限制与其说是生理上的,不如说是逻辑上的。"

这就提出了这个生理功能是否可以通过其他方式改变的问题,无论是临床上还是其他方式。如果冷却可以让一个受致命伤的人活下来,这种方法能在不太极端的情况下减缓新陈代谢吗?一个人在健康状态下能“冬眠”多久?

美国宇航局正在认真对待这个问题。自2014年以来,该机构一直资助长期冬眠研究,以实现长期太空旅行。以火星为例,宇航员的内在需求(如饮食和身体活动)是主要的限制因素,但是如果他们的新陈代谢过程可以减缓到几乎为零,那么理论上人类太空旅行可以走得更远。与该机构合作开发人类冬眠方法的航空航天工程师约翰·布拉德福德说,最明显的好处是需要的东西更少。在未来的星际旅行中,一名成员可以保持清醒,而其他成员冬眠两周。它们可以放在小舱里,以减少航天器中需要用辐射屏蔽层包裹的空间。辐射屏蔽非常重,需要相当多的燃料消耗。

尽管布拉德福德的方法还没有真正实施,但他非常乐观。他说:“我们找不到任何停止的理由,任何不可能的理由。”当然,并发症的风险不是零。因为我们的身体不能储存食物,宇航员必须通过管子进食(通过在腹部前面钻一个洞进入胃部的手术)。布拉德福德说,最大的挑战将是在降低体温的同时防止他们颤抖和消耗能量。在医院里,颤抖会被镇定剂所克服,但是布拉德福德的团队对于允许一组宇航员在数周或数月内服用大量镇定剂持谨慎态度。

我们真正需要的是一种能安全降低人体核心体温的药物,这样我们就能享受许多其他物种所拥有的“沉闷”感觉。Bradford和Tishman都认为这种药物是一种潜在的突破,一种解决他们研究工作中最明显的限制的方法。事实上,作为一名研究北极地松鼠的生物学家,德鲁发现了一种药物,并相信它能达到预期的效果。她将这种药物的功能描述为“调低你的恒温器”她用一种非冬眠动物老鼠作为实验模型,表明这种药物确实有效。德鲁正在与美国食品和药物管理局讨论人体测试的可能性。2019年,美国国家卫生研究院(NIH)为她的研究提供了1180万美元,这表明这种疗法对人类的吸引力不仅限于那些技术上已经死亡和严重受伤的人,或者去火星的宇航员。

德鲁说,降温可能在许多炎症性疾病的治疗中发挥作用。她还对体温调节在失眠中的作用感兴趣。在某些情况下,睡眠障碍似乎是由每天晚上身体标准体温循环下降的问题引起的,所以调节体温的药物可以帮助诱导睡眠。与此同时,其他研究人员正在研究肥胖和糖尿病如何影响温度依赖性代谢途径,以及这些途径是否可以重置。正如德鲁所说,“将体温视为我们可以控制的东西是医学上一个重大变革的开始。”

至于冬季使用这种药物的选择性冬眠,目前是不可能做到的。除了大脑的温度设定点,人类还有一些解剖学上的障碍。例如,德鲁指出,她的老鼠诱导冬眠只持续了两周,然后开始出现败血症,显然是由于肠壁破裂。许多冬眠动物在解剖学上已经使它们的内部器官适应冬眠,但是我们人类是不同的。黑熊的内脏和人类的更相似。它们通过循环的温度变化来维持冬眠,而不是直线冷却几个月。人类冬眠可能需要一个类似的周期,这比简单地用药物关闭人体恒温器要复杂得多。

人类冬眠计划的最后一个缺陷(显然是致命的)是冬眠不同于睡眠,没有明显的恢复效果。布拉德福德解释说,即使一个人试图在不损伤肠道的情况下保持无意识状态,人类也可能感觉不到良好的休息。“我肯定有些人想度过一个周末或一周,”他说,“但我们不知道这是否会有任何治疗效果。”