Οι πρώτες μελέτες χειμερίας νάρκης με ανθρώπους θα μπορούσαν να είναι εφικτές μέσα σε μια δεκαετία, πιστεύει ένας ερευνητής του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Τέτοια πειράματα θα άνοιγαν το δρόμο για μια προσέγγιση που θα έμοιαζε με επιστημονική φαντασία σε διαστημικές αποστολές μακράς διάρκειας, όπου τα μέλη του πληρώματος θα έπεφταν σε «προστατευτικό λήθαργο» για εβδομάδες ή μήνες καθ’ οδόν προς μακρινούς προορισμούς.

Ο χειμερία νάρκη σε ένα ταξίδι στον Άρη δεν θα απέτρεπε απλώς την πλήξη σε μια μικροσκοπική διαστημική κάψουλα, αλλά θα εξοικονομούσε επίσης το κόστος της αποστολής, καθώς τα μέλη του πληρώματος που θα βρίσκονταν σε χειμερία νάρκη δεν θα χρειαζόταν να καταναλώνουν τρόφιμα και υγρά και μάλιστα θα απαιτούσαν πολύ λιγότερο οξυγόνο από ότι αν ήταν ξύπνιοι. Υπάρχουν όμως και άλλα, μάλλον περίεργα, οφέλη από τη χειμερία νάρκη. Έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί σε ζώα υποδεικνύουν ότι τα σώματα των αστροναυτών που βρίσκονται σε χειμερία νάρκη καταναλώνουν πολύ λιγότερους πόρους και έτσι κατά την άφιξή τους, θα είναι σε φόρμα και έτοιμοι να ξεκινήσουν την απαιτητική εξερεύνηση του διαστήματος σχεδόν αμέσως μετά την ανάκτηση των αισθήσεών τους.

Για όλους αυτούς τους λόγους, η χειμερία νάρκη, αποτελεί εδώ και καιρό βασικό στοιχείο των διαστημικών ταινιών επιστημονικής φαντασίας. Από το “Alien” έως το “2001: Μια Οδύσσεια του Διαστήματος”, διαστημικοί ταξιδιώτες έχουν διασχίσει τεράστιες αποστάσεις αναίσθητοι μέσα σε θαλάμους υψηλής τεχνολογίας, ενώ μηχανές τεχνητής νοημοσύνης και ανδροειδή ρομπότ κρατούν το διαστημόπλοιό τους σε σταθερή πορεία.

Παρά το γεγονός ότι είναι εικόνες επιστημονικής φαντασίας, η τοποθέτηση των ανθρώπων σε μακροχρόνιο τεχνητό λήθαργο μπορεί να μην είναι και τόσο τραβηγμένη ιδέα τελικά. Η Jennifer Ngo-Anh, συντονίστρια της έρευνας και του ωφέλιμου φορτίου της Ανθρώπινης και Ρομποτικής Εξερεύνησης στην ESA και συν-συγγραφέας ενός πρόσφατου εγγράφου που περιγράφει την προσέγγιση της διαστημικής υπηρεσίας στην έρευνα για τη χειμερία νάρκη, δήλωσε στο Space.com ότι, ανάλογα με τη διαθεσιμότητα της χρηματοδότησης, οι πρώτες δοκιμές ανθρώπινου λήθαργου θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του 2030.

«Φυσικά, πρέπει να τελειοποιήσουμε τα πάντα προτού μπορέσουμε να τα εφαρμόσουμε σε ανθρώπους. Αλλά θα έλεγα ότι 10 χρόνια είναι ένα ρεαλιστικό χρονοδιάγραμμα», δήλωσε ο Ngo-Anh.

Αυτή η «τελειοποίηση» βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη. Οι πρώτες μελέτες έδειξαν ότι είναι δυνατόν να προκαλέσουμε χειμερία νάρκη σε ζώα που δεν βρίσκονται σε λήθαργο, όπως οι αρουραίοι, και να τα επαναφέρουμε με ασφάλεια στη ζωή λίγες ημέρες αργότερα. Η διαδικασία πρόκλησης της χειμερίας νάρκης είναι μάλλον περίπλοκη και περιλαμβάνει μειωμένη έκθεση στο φως της ημέρας και μια περίοδο έντονης σίτισης που ακολουθείται από αυστηρή νηστεία.

«Οι αρουραίοι λαμβάνουν ένα φάρμακο, μια νευροδιαβιβαστική ουσία, και μεταφέρονται σε έναν σκοτεινό χώρο με μειωμένη θερμοκρασία», δήλωσε στο Space.com ο Jürgen Bereiter-Hahn, ομότιμος καθηγητής νευροεπιστήμης και κυτταρικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Goethe στη Φρανκφούρτη της Γερμανίας και μέλος της ερευνητικής ομάδας της ESA για τη χειμερία νάρκη, σε συνέντευξή του. «Λειτουργεί πολύ καλά, αλλά το πρόβλημα είναι ότι αυτό θα μπορούσε να έχει επιβλαβή αποτελέσματα μακροπρόθεσμα».

Γιατί θέλουμε να κάνουμε τους ανθρώπους να πέσουν σε χειμερία νάρκη;

Το ερώτημα είναι αν ο τεχνητός λήθαργος θα μπορούσε ποτέ να είναι αρκετά ασφαλής ώστε να χορηγηθεί στους ανθρώπους σε μικροσκοπικά διαστημόπλοια με ελάχιστη ιατρική επίβλεψη και εξοπλισμό. Ο Ngo-Anh βλέπει το πρόβλημα από διαφορετική οπτική γωνία. Ο λήθαργος, είπε, «θα μπορούσε, στην πραγματικότητα, να είναι η μόνη διέξοδος για διαστημικές αποστολές μακράς διάρκειας».

Η απώλεια οστικής και μυϊκής μάζας είναι ένα μεγάλο ζήτημα για τους διαστημικούς ταξιδιώτες. Ακόμη και στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όπου υπάρχουν μηχανήματα γυμναστικής υψηλής τεχνολογίας και ακολουθούνται αυστηρά πρωτόκολλα άσκησης, οι αστροναύτες χάνουν έως και 20% της μυϊκής τους μάζας σε ένα μήνα. Τα οστά τους γίνονται επίσης σταδιακά πιο αδύναμα. Τα πλάνα των πληρωμάτων που επιστρέφουν στη Γη δείχνουν συχνά εύθραυστα όντα να μεταφέρονται από ιατρικό προσωπικό σε αναπηρικά καροτσάκια και φορεία. Αλλά δεν θα υπάρχουν πληρώματα υποστήριξης που θα περιμένουν μετά την προσγείωση στον Άρη.

«Αυτό είναι ένα πραγματικό πρόβλημα για τους αστροναύτες στη μικροβαρύτητα», δήλωσε ο Bereiter-Hahn. «Οι αστροναύτες πρέπει να εκπαιδεύονται πολύ, γιατί διαφορετικά θα έχουν πραγματικά σοβαρά προβλήματα όταν επιστρέψουν σε συνθήκες βαρύτητας».

Οι έρευνες δείχνουν ότι οι επιπτώσεις της μικροβαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα μοιάζουν με εκείνες της μακροχρόνιας ανάπαυσης στο κρεβάτι. Παραδόξως, η ανάπαυση στο κρεβάτι κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης δεν φαίνεται να έχει καθόλου τέτοιες επιπτώσεις. Σε αντίθεση με έναν ασθενή που ανακάμπτει από μακρά ασθένεια ή ιατρικό κώμα, ένα ζώο που ξυπνά από τη χειμερία νάρκη παρουσιάζει εκπληκτικά υψηλά επίπεδα φυσικής κατάστασης.

«Όταν τα ζώα ξυπνούν από τη χειμερία νάρκη, προσαρμόζονται πολύ γρήγορα στο περιβάλλον τους», δήλωσε ο Ngo-Anh. «Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, θυμούνται πού έκρυψαν την τροφή τους πριν πέσουν σε χειμερία νάρκη, και στην πραγματικότητα δεν υφίστανται μεγάλη απώλεια μυών, κάτι που προκαλεί μεγάλη έκπληξη μετά από μήνες που απλά βρίσκονται και κοιμούνται σε μια σπηλιά».

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το κλειδί για τις προστατευτικές επιδράσεις της κατάστασης χειμέριας νάρκης είναι η φυσιολογία της. Αν και μοιάζει επιφανειακά με τον ύπνο, στο εσωτερικό του σώματος η διαδικασία λειτουργεί με εντελώς διαφορετικό τρόπο. Σε αντίθεση με τον εγκέφαλο που κοιμάται, ο εγκέφαλος σε χειμερία νάρκη δεν παράγει σχεδόν καθόλου ηλεκτρομαγνητική δραστηριότητα. Ο καρδιακός ρυθμός ενός ζώου που βρίσκεται σε λήθαργο πέφτει σε λίγους μόνο χτύπους ανά λεπτό και η θερμοκρασία του σώματός του μειώνεται σε βαθμό που διαφορετικά θα θεωρούνταν επικίνδυνη υποθερμία. Ακόμη και τα κύτταρα που αποτελούν το σώμα του ζώου σταματούν τη συνήθη δραστηριότητά τους, δηλαδή την επεξεργασία ή τη δημιουργία θρεπτικών ουσιών, διαιρούνται και πεθαίνουν. Σύμφωνα με όλα τα βιολογικά μέτρα, η κατάσταση νάρκης είναι σχεδόν σαν να πατάμε το κουμπί παύσης της ζωής.

«Γνωρίζουμε από μελέτες ότι μειώνεται η διάρκεια ζωής των ζώων, που κανονικά πέφτουν σε λήθαργο, όταν εμποδίζονται να πέσουν σε χειμερία νάρκη», δήλωσε στο Space.com ο Alexander Choukèr, καθηγητής ιατρικής και ειδικός στην αναισθησιολογία στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilians στο Μόναχο της Γερμανίας, ο οποίος είναι επίσης μέλος της ομάδας του ESA. «Όταν έχουν αυτές τις φάσεις ενδιάμεσα, τα ζώα μπορούν να ζήσουν πέντε χρόνια, για παράδειγμα. Όταν λείπει ο λήθαργος, μπορεί να είναι μόλις τέσσερα χρόνια».

Αυτή η ποιότητα της «παύσης» είναι το κλειδί για τις αποστολές διαστημικών πτήσεων. Ο αστροναύτης σε χειμερία νάρκη σε μια κάψουλα με προορισμό τον Άρη, δεν θα εξοικονομούσε μόνο το κόστος του διαστημικού οργανισμού για νερό, τροφή και οξυγόνο. Το πιθανότερο είναι ότι θα ξυπνούσε, μάλλον, σε καλή φυσική κατάσταση, χωρίς να υποστεί πολλές από τις αρνητικές παρενέργειες της μακροχρόνιας κατάκλισης ή της διαβίωσης σε συνθήκες μικροβαρύτητας. Στην πραγματικότητα, μελέτες δείχνουν ότι τα επιβραδυνόμενα κύτταρα ενός σώματος που βρίσκεται σε χειμερία νάρκη δεν υφίστανται βλάβες από την ακτινοβολία, η οποία αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες ανησυχίες για την υγεία κατά τη διάρκεια διαστημικών αποστολών διάρκειας πνευμόνων.

Σύμμαχος της ιατρικής

Αυτές οι προστατευτικές ιδιότητες καθιστούν τη χειμερία νάρκη μια συναρπαστική δυνατότητα όχι μόνο για τις διαστημικές πτήσεις, αλλά και για την ιατρική. Ακριβώς όπως και οι αστροναύτες σε συνθήκες μικροβαρύτητας, οι ασθενείς σε μακροχρόνια κατάκλιση και όσοι βρίσκονται σε ιατρικά προκαλούμενο κώμα εξασθενούν γρήγορα. Η ανάρρωση είναι αργή και επίπονη.

«Βάζουμε τους ανθρώπους σε αναισθησία όλη την ώρα, αλλά εξακολουθούν να υποβαθμίζονται», δήλωσε ο Choukèr. «Αφού βγεις από μια Μονάδα Εντατικής Θεραπείας, αν παραμείνεις εκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, είσαι σαν σκελετός λόγω του μεταβολισμού αποδόμησης που αρχίζει. Το να μπορέσουμε να πατήσουμε αυτό το κουμπί παύσης θα ήταν κάτι που θα άλλαζε τα δεδομένα».

Η επιβράδυνση των διεργασιών της ζωής, συμπεριλαμβανομένων των αποικοδομητικών, στο ελάχιστο θα παρείχε αυτό που η Bereiter-Hahn αποκαλεί «γέφυρα», δηλαδή μια χρονική περίοδο που θα επέτρεπε στους γιατρούς να αναζητήσουν λύσεις χωρίς να τρέχουν ενάντια στο βιολογικό ρολόι.

«Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον χρόνο για να αναπτύξουμε, για παράδειγμα, ειδικά αντισώματα για έναν όγκο και να θεραπεύσουμε τον ασθενή με μεγάλη επιτυχία», δήλωσε η Bereiter-Hahn. «Επίσης, στη μεταμόσχευση οργάνων, θα μπορούσαμε να θέσουμε ολόκληρο το όργανο σε λήθαργο, καθώς και τον ασθενή, και στη συνέχεια να μεταμοσχεύσουμε αυτά τα όργανα με πολύ μικρότερο κίνδυνο για τον ασθενή».

Στην πραγματικότητα, πρόσθεσε ο Ngo-Anh, η ψύξη χρησιμοποιείται από τους χειρουργούς εγκεφάλου και καρδιοχειρουργούς εδώ και δεκαετίες για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων περίπλοκων χειρουργικών επεμβάσεων.

Αν και το μεγαλύτερο μέρος της τρέχουσας έρευνας για τη χειμερία νάρκη χρηματοδοτείται από διαστημικές υπηρεσίες και ζωολογικά ιδρύματα, ο Choukèr πιστεύει ότι ο πρώτος άνθρωπος που θα τεθεί σε αυτή την κατάσταση «παύσης της ύπαρξης» θα είναι πιθανότατα ένας ασθενής εντατικής θεραπείας. Μόλις ο πρώτος άνθρωπος επιβιώσει και επωφεληθεί από τη χειμερία νάρκη, τα πράγματα θα αρχίσουν πιθανότατα να προχωρούν πολύ πιο γρήγορα.

«Όπως συνέβαινε πάντα στην ιατρική, πρέπει να έχεις τον πρώτο άνθρωπο που θα υποβληθεί σε αυτές τις συνθήκες», δήλωσε ο Choukèr. «Σε ένα ορισμένο σημείο, υπάρχει μια περίπτωση νούμερο ένα όπου εφαρμόζεις [τη νέα τεχνική] επειδή οι κίνδυνοι και τα οφέλη βρίσκονται σε μια ισορροπία και κλίνουν περισσότερο προς τα οφέλη του υποκειμένου. Και στη συνέχεια μπορούμε να ξεκινήσουμε από εκεί».

Ο Choukèr δεν ανησυχεί αν η ιατρική δεν έχει καταλάβει πλήρως τις πολύπλοκες βιολογικές περιπλοκές της κατάστασης χειμέριας νάρκης, συμπεριλαμβανομένων όλων των νευροδιαβιβαστικών σημάτων και των περιβαλλοντικών παραγόντων της, μέχρι εκείνη την στιγμή που θα εφαρμοστεί.

«Κάνουμε αναισθησία κάθε μέρα, αλλά ακόμα δεν καταλαβαίνουμε 100% πώς λειτουργεί», δήλωσε ο Choukèr. «Έχουμε αποκτήσει πολλές γνώσεις τα τελευταία 20 χρόνια, αλλά σίγουρα, όταν άρχισαν να εφαρμόζουν για πρώτη φορά την αναισθησία, δεν υπήρχε πραγματική ιδέα για το πώς αυτή λειτουργεί στον εγκέφαλο».

Με πληροφορίες από: space.com