چگونه مانند یک خرس بخوابیم؟

 لخته شدن خون، زخم بستر، از دست دادن استخوان و هر بیماری دیگری، گمان می‌شود که خرس‌ها و سایر حیوانات در خواب زمستانی از این بیماری ها اجتناب می‌کنند. بنابراین پزشکان و دامپزشکان در حال بررسی توانایی آنها در خواب عمیق هستند و از این بینش‌ها برای تولید داروهایی برای درمان مشکلات قلبی عروقی و سایر بیماری‌ها در افراد استفاده می‌کنند.

حتی آژانس‌های فضایی و ارتش‌ها به امید بهره‌برداری از اکتشافات برای کمک به فضانوردان برای تحمل سختی‌های سفر فضایی و درمان سربازان مجروح، برای تحقیقات خواب زمستانی سرمایه‌گذاری می‌کنند.

مانوئلا تینل، متخصص قلب در دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ که با فروبرت کار کرده و پژوهشی اخیر در مورد خرس‌های خواب زمستانی را رهبری کرده است، می‌گوید: «شما می‌توانید واقعاً چیزهای زیادی از طبیعت یاد بگیرید». "بسیار بیشتر از آنچه ما فکر می کنیم."

خرس قهوه‌ای در خواب زمستانی "حیوانی است که به بیماری مبتلا نمی شود و یک کتابخانه زنده از راه حل‌های بیولوژیکی است."

خرس‌های قهوه‌ای در مورد خواب خود جدی هستند. بعد از اینکه غول‌های پشمالو در پاییز وزن می‌گیرند، می‌توانند تا هشت ماه به خواب زمستانی بپردازند.

با این حال، مهم نیست که چقدر خسته باشد، اگر فردی سعی کند برای مدت طولانی بخوابد، ماهیچه‌ها آتروفی می شوند. استخوان ها ضعیف می شوند. پوست با زخم بستر پوسته می شود.

خواب زمستانی، در واقع، واقعاً شکلی از «خواب» نیست که مردم آن را تجربه می کنند. این چیزی بسیار شدیدتر است: حالت عمیق حفاظت از انرژی، با کاهش ضربان قلب خرس قهوه ای کمتر از ۱۰ ضربه در دقیقه است.

برای انسان‌ها، صرف پرواز در اقیانوس اطلس خطر لخته شدن خون را افزایش می‌دهد. اما وقتی خرس‌ها بعد از چرت زدن چند ماهه از لانه‌های خود بیرون می‌آیند، خون آن‌ها نمی‌شوند.

بر اساس مقاله‌ای که اوایل امسال در مجله Science منتشر شد، نمونه برداری از خون خرسی که به خواب زمستانی رفته بود منجر به کشف اینکه پروتئین‌های خاصی - به‌ویژه یکی به نام HSP47 - در زمستان با فراوانی بسیار کمتری در خون خرس نسبت به تابستان ظاهر می‌شوند، نتیجه داد.

این پروتئین که در سطح پلاکت ها ظاهر می شود، به چسبیدن سلول های خونی به یکدیگر کمک می کند. هنگامی که لخته های خون پس از بریدگی ایجاد می شوند، خون ریزی بدن را متوقف می کنند و به بهبود آن کمک می کنند. اما وقتی خون در داخل سیاهرگ‌ها منعقد می‌شود و به طور طبیعی حل نمی‌شود، لخته‌ها می‌توانند کشنده باشند.

برای اینکه ببینند آیا این پروتئین همان تأثیر را در انسان دارد یا خیر، تیم به افرادی که آسیب نخاعی داشتند مراجعه کردند. این بیماران، مانند خرس‌های خواب زمستانی، لخته‌های خون زیادی نمی‌گیرند، که نشان می‌دهد بدن آنها راهی برای کاهش حضور پروتئین پس از آسیب پیدا کرده است.

این تیم دریافتند که این بیماران HSP47 بسیار کمتری نسبت به افراد آسیب ندیده دارند.

حیوانات دیگر خواب زمستانی را حتی از خرس‌ها به شدت فراتر می‌برند. هر پاییز، سنجاب زمینی 13 خطی در خاک فرو می‌رود، به شکل یک توپ کوچک در می‌آید و به خواب می‌رود. اما برخلاف خرس‌های قهوه‌ای، دمای بدن این جوندگان، که در سراسر دشت‌های بزرگ زندگی می‌کنند، در طول خواب زمستانی به شدت کاهش می‌یابد. هر هفته یا دو هفته بیدار می‌شود و دوباره سرد می شود.

این موضوع باعث شد اشلی زندر، دامپزشک دانشمند، به این فکر کند: سنجاب برای ترمیم بدن خود بارها و بارها پس از نزدیک به یخ زدن تا حد مرگ چه می کند؟

او و همکارانش در Fauna Bio، شرکتی که او یکی از بنیانگذارانش بود، بافت قلب نمونه برداری شده در زمان های مختلف در خواب زمستانی را بررسی کردند. این تیم ژن‌هایی را در سلول‌های سنجاب‌ها برای محافظت و ترمیم قلب در هنگام گرم شدن یافتند.

Fauna Bio در حال آزمایش ترکیبی است که برای تقلید از آن پاسخ در انسان به عنوان یک داروی بالقوه برای کمک به بهبود عملکرد قلب پس از آسیب‌دیدگی، با هدف شروع آزمایش‌های بالینی مورد استفاده قرار گیرد.

در مقاله دیگری که سال گذشته در Science منتشر شد، کری و همکارانش میکروب‌های روده سنجاب‌ها را کشف کردند که مواد شیمیایی زائد را بازیافت می‌کنند و آنها را به اسیدهای آمینه تبدیل می‌کنند که حیوانات برای حفظ عضلات از آن‌ها استفاده می‌کنند.

این کشف با پتانسیل مکمل‌های پروبیوتیکی همراه است که نه تنها به افراد مسن و مبتلا به سوءتغذیه با تحلیل عضلانی کمک می‌کند، بلکه به فضانوردان اجازه می‌دهد در گرانش صفر قوی بمانند.

ناسا و سایر آژانس‌های فضایی تحقیقات خواب زمستانی را به امید اینکه مسافران فضایی را برای مأموریت‌های طولانی و تشعشعات کیهانی پایدار در حالت خواب زمستانی قرار دهند، تأمین مالی کرده‌اند.