誘導人類(lèi)的遲鈍和冬眠可以提高心臟病發(fā)作和暴力受害者的存活率。它也可能是長(cháng)途太空旅行的關(guān)鍵。把貓蓬松起來(lái)。在蒙大拿州去年美國冬季的深度凍結過(guò)程中，她發(fā)現在一場(chǎng)積雪中漂浮并顯得毫無(wú)生氣，她在到達卡利斯佩爾動(dòng)物診所時(shí)就像一塊破爛的毛毯地毯。她的體溫沒(méi)有記錄。

然而，僅僅幾個(gè)小時(shí)之后，溫和的復溫引起了咆哮，而蓬松則完全放棄了貓科動(dòng)物的健康狀況。她很可能處于一個(gè)被稱(chēng)為“假死”的狀態(tài)。體溫下降和新陳代謝減慢到需要氧氣的程度，即使沒(méi)有呼吸，大腦等重要器官也毫發(fā)無(wú)損。它也發(fā)生在人類(lèi)身上。

2006年，澳大利亞登山者林肯霍爾在珠穆朗瑪峰上被宣布死亡，但兩小時(shí)后沒(méi)有出現任何生命跡象。盡管在沒(méi)有氧氣的情況下在8800米處度過(guò)了整整一夜，但是如果他被一名登山者迷住了，他會(huì )在第二天早上活著(zhù)被發(fā)現。這些壯舉并沒(méi)有被科學(xué)家們忽視。

研究人員正在試圖通過(guò)極端冷卻來(lái)“購買(mǎi)時(shí)間”，以便外科醫生修復在射擊或刺傷后心臟停止的患者。其他人正在尋找冬眠動(dòng)物用于將細胞系統擱置的轉換，有時(shí)多年，當資源稀缺時(shí)?？臻g機構也非常感興趣，希望“人類(lèi)冬眠”可以解決長(cháng)期太空飛行的問(wèn)題。然而，在地球上，需求是最緊迫的。

Sam Tisherman是一名創(chuàng )傷外科醫生，他的補丁是位于巴爾的摩的馬里蘭大學(xué)醫學(xué)中心的震撼創(chuàng )傷中心，距離HBO系列電線(xiàn)中描繪毒品性暴力的堅韌住房項目只有一箭之遙。然而，他在30多年前進(jìn)入創(chuàng )傷研究的過(guò)程受到看似無(wú)害的東西的刺激。

他說(shuō)：“我們所知道的只是患者參與了某種爭吵，據說(shuō)是關(guān)于保齡球鞋的爭論。” “但他內心被刺傷......我們實(shí)際上把他帶到了手術(shù)室，但他一直在逮捕，我們無(wú)法使他復蘇。”

這一事件使Tisherman決心研究如何冷卻可能讓外科醫生有時(shí)間縫制刺破的心臟或血管，而不會(huì )因為缺氧導致腦部受損。

他在20世紀90年代初期在狗身上所做的最初工作取得了令人 “我們的動(dòng)物模型是，我們會(huì )將它們放到心臟驟停的位置，然后我們將它們降溫并讓它們在心臟驟停中停留一段時(shí)間，”他說(shuō)。

他回憶說(shuō)，有一只狗是美國獵犬。它的心臟停了整整一個(gè)小時(shí)，但它完全恢復了，一名實(shí)驗室技師將它作為寵物帶回家。

如今，Tisherman的主要研究對象是人類(lèi)，它很可能改變創(chuàng )傷的管理方式。

他領(lǐng)導了一項名為“創(chuàng )傷心臟驟停的緊急保存和復蘇”(EPR-CAT)的試驗，該試驗計劃于12月完成。它為穿透性創(chuàng )傷的受害者提供了生命機會(huì )，包括刺傷和槍傷，他們流血至心臟停止的程度。

這些條件的生存率非常低 - 介于2%和5%之間。

在一項后勤專(zhuān)長(cháng)中，外科醫生打開(kāi)患者的胸部并將40升冰鎮鹽水向上泵入主動(dòng)脈，使身體冷卻到10攝氏度。當他們修復損傷時(shí)，第二個(gè)團隊將患者連接到心臟旁路機器，當患者回暖時(shí)，該機器泵入富含氧氣的血液。

該研究的結論尚未完成，Tisherman將不會(huì )討論結果。然而，有理由認為他可能會(huì )反對它。近年來(lái)，冷卻研究一直是過(guò)山車(chē)的事情，而熟悉騎行的人是斯蒂芬伯納德。

我來(lái)到澳大利亞墨爾本阿爾弗雷德醫院與伯納德見(jiàn)面，在那里他是一名重癥監護醫生。

他帶我穿過(guò)緊急和創(chuàng )傷中心到重癥監護病房的三個(gè)“病房”中的一個(gè)，該病房照顧心臟病患者。一輛空中救護車(chē)剛剛降落在相鄰的直升機停機坪上。

在嗶嗶的監視器和匍匐的病人的安靜緊張中，伯納德散發(fā)著(zhù)平靜; 無(wú)意識是一個(gè)典型的入門(mén)要求。

他低調的舉止掩蓋了這樣一個(gè)事實(shí)：2002年，他幾乎單槍匹馬地改變了心臟病發(fā)作后心臟停止的人的治療方法。

他領(lǐng)導了一項研究，發(fā)現如果你通過(guò)在他們周?chē)逊疟鼇?lái)冷卻這些人，那么將近一半的人幸免于出院。那些沒(méi)有上冰的人，只有四分之一的人回家。這項研究引發(fā)了心臟驟停治療的構造轉變。“治療性低溫”是一天的順序。

來(lái)自這個(gè)時(shí)代的照片展示了一個(gè)病人，大概是從一家超市收回來(lái)的，埋在一堆冷凍薯條下。

所有這一切都在2013年崩潰，然而，當一項更大規模的研究發(fā)現冷卻心臟驟?；颊叩乃劳雎逝c常溫下相同。伯納德改變了方向，而是將冰鎮的生理鹽水注入心臟驟停受害者的靜脈。

他們做得更糟。

“從我們得到的信件中，世界各地普遍接受了這一點(diǎn)，是的，這是非常確定的。我們不會(huì )這樣做，“他說(shuō)。

心臟驟停后，當地護理人員不再讓患者感到寒冷，但同時(shí)也是救護車(chē)維多利亞醫療主任的伯納德仍然堅信冷靜的力量。

他說(shuō)心臟病患者的問(wèn)題可能不是感冒本身，而是你如何實(shí)現這一目標。他說(shuō)：“將平均80公斤的人類(lèi)，即60升的水，并將其降低，超過(guò)五分鐘，從36度降至33度的想法，其物理特性令人望而生畏。”

伯納德解釋說(shuō)，將冰鎮的生理鹽水注入有胸部按壓的人體內，可能會(huì )更難以產(chǎn)生使血液在身體周?chē)苿?dòng)所需的壓力梯度。

那么，這對Tisherman來(lái)說(shuō)是不是很糟糕?

不必要。他的患者已經(jīng)放血，制造“空間”以注入冰冷的液體。他還從心臟切口吸出生理鹽水，并接受心肺機接管，所有這些都使大量泵送工作。

盡管如此，這些挑戰使得更簡(jiǎn)單的方法變得誘人。“能夠注入能減慢一切的東西的夢(mèng)想”是伯納德所說(shuō)的。

事實(shí)上，夢(mèng)想實(shí)現很可能以冬眠研究為幌子。

Fritz Geiser是澳大利亞新南威爾士州新英格蘭大學(xué)的動(dòng)物學(xué)教授。他研究冬眠及其較短的版本，“每日麻木”，持續不到24小時(shí)。在這些州，動(dòng)物會(huì )降低能量消耗并將其代謝率降低至正常水平的5%。體溫在10到35攝氏度之間急劇下降。

Geiser告訴我，Torpor比你想象的更常見(jiàn)。

我們估計有40%左右的陸生動(dòng)物在澳大利亞這樣做，”他說(shuō)。其中一種動(dòng)物是針鼴，Geiser解釋說(shuō)，它不僅僅是冬天的寒意，而是叢林大火引發(fā)的麻木。

“針鼴鼠的體溫從32攝氏度到4攝氏度或5攝氏度。真的很低，“他說(shuō)，并補充說(shuō)，由于食物稀缺而且它們不需要那么多，因此它適應了針對火蜥蜴的無(wú)生命。地面覆蓋物失去了它們成為捕食者的鴨子，因此隱藏在洞穴中的價(jià)值。

但是，恰恰是如何觸發(fā)?

“如果你將動(dòng)物暴露在煙霧和木炭中，它們就會(huì )變得遲鈍。所以不知何故，它是一根棍子，告訴他們注意，“蓋澤說(shuō)。

“我們不知道神經(jīng)信號，我們也不明白觸發(fā)器是什么觸發(fā)器。”

不出所料，有很多人想要找到它。

其中包括昆士蘭大學(xué)動(dòng)物學(xué)教授克雷格富蘭克林。富蘭克林研究了一種澳大利亞動(dòng)物，它具有極端的訣竅，能夠承受大干涸，因此經(jīng)常在內陸地區肆虐。

“生活在沙漠和地下洞穴中的青蛙仍然處于休眠狀態(tài)，稱(chēng)為夏季，可以持續多年。他們不喂食，飲酒或搬家，“他說(shuō)。

“在沒(méi)有下雨的情況下，有三到四年的干旱期，下雨，青蛙不知從何處冒出來(lái)。”

富蘭克林說(shuō)，如果你把一只青蛙放在柜子里的罐子里，它就會(huì )進(jìn)入夏日。在那些黑暗的范圍內，它可以減少高達80%的氧氣消耗。這令人印象深刻，但它必須更低，讓青蛙在沒(méi)有進(jìn)食的情況下存活多年。灌木必須有自己的秘密成分; 四月，富蘭克林的團隊開(kāi)始尋找它。

“我們工作的物種鉆入這個(gè)真正厚實(shí)的粘土，這種黑土，發(fā)生在達令唐斯。當你深入研究它時(shí)，你注意到的一件事就是它會(huì )聞到硫化氫的味道，“富蘭克林說(shuō)。

他對硫化氫的興趣是可以理解的，因為在降低新陳代謝時(shí)，會(huì )產(chǎn)生腐爛的雞蛋氣體。

硫化氫對細胞利用氧氣制造能量來(lái)源三磷酸腺苷(ATP)的過(guò)程產(chǎn)生了嚴重的制動(dòng)作用，這種情況發(fā)生在它們的強大的線(xiàn)粒體中。

Peter Radermacher，德國烏爾姆大學(xué)醫學(xué)院麻醉學(xué)和重癥監護醫學(xué)教授，十多年來(lái)一直在研究硫化氫。他擁有一個(gè)非常特殊的設施。

“我們可能會(huì )成為歐洲一家獨特的機構，擁有嚙齒動(dòng)物以及大型動(dòng)物實(shí)驗重癥監護室，”他說(shuō)。

2010年，在那個(gè)動(dòng)物ICU中，Radermacher做了一項研究，阻止豬流到豬腎臟90分鐘。得到硫化氫的動(dòng)物最終腎臟受損較少。

硫化氫可能部分地通過(guò)減少氧代謝的有害副產(chǎn)物來(lái)保護腎臟。這聽(tīng)起來(lái)不錯，但是Radermacher說(shuō)這種效果在剃須刀的邊緣徘徊。

他說(shuō)：“你喜歡擁有它的操縱與有毒的不可逆損害之間的區別非常狹窄。”

簡(jiǎn)而言之，硫化氫劑量使得線(xiàn)粒體發(fā)電速度變得緩慢，并且完全炸毀植物之間存在細微差別。

因此，Radermacher改變了方向，尋找具有明確安全性的現有藥物，同時(shí)也釋放出硫化氫。他可能有一個(gè)很有希望的候選人 除了用于金礦開(kāi)采和水處理外，硫代硫酸鈉也恰好是人類(lèi)氰化物中毒的解毒劑之一。

在3月份的研究中，Radermacher的團隊用硫代硫酸鈉治療了一種特殊的豬。這些動(dòng)物的基因突變降低了先天硫化氫的可用性。

模仿創(chuàng )傷的出血，他們也有30%的血量被排出。

硫代硫酸鹽豬的肺損傷明顯少于對照組，這表明該藥可以防止低血流引起的缺氧。

“硫代硫酸鹽是有希望的，我必須承認我很驚訝，”Radermacher說(shuō)，他的研究部分由德國國防部資助。他是德國海軍的一名醫生，在我們發(fā)言后不久，他將與一隊潛艇艇員一起在海浪中摔倒。

那么，硫代硫酸鹽有可能幫助人類(lèi) - 例如受傷的服務(wù)人員?

“人們可以想象，如果沒(méi)有后勤障礙，你可以在戰場(chǎng)上使用那個(gè)分子治療出血的士兵，為明確的管理購買(mǎi)時(shí)間，”Radermacher說(shuō)。

然而，他很快就能緩和期望。

“這確實(shí)是投機性的，也是未來(lái)的?？隙ú皇敲髂?。“

如果Radermacher專(zhuān)注于戰爭戰場(chǎng)，其他研究人員正在尋找明星。

Matteo Cerri是博洛尼亞大學(xué)的生理學(xué)家，也是歐洲航天局的顧問(wèn)。他也可能已經(jīng)發(fā)現了休眠開(kāi)關(guān)。

2013年，他做了一項針對老鼠腦干的實(shí)驗。這是一個(gè)充滿(mǎn)生命氣息的區域，呼吸和心跳的中央控制室。然而，Cerri的焦點(diǎn)在于其下端的一個(gè)豆形神經(jīng)元群，稱(chēng)為中縫蒼白球。

“當你激活這個(gè)區域時(shí)，新陳代謝會(huì )變高，體溫會(huì )升高，心率就會(huì )增加。這就像你發(fā)燒時(shí)一樣，“他說(shuō)。

“這個(gè)腦干區看起來(lái)可能是你可以關(guān)閉新陳代謝的地方。所以我說(shuō)，好吧，試試吧。“

試試他做到了。這些大鼠進(jìn)行納米注射蠅蕈醇，一種模仿大腦化學(xué)信使γ-氨基丁酸(GABA)作用的藥物，直接進(jìn)入中縫蒼白球。在Skype上，有一個(gè)愉快的意大利變化和一些嚴重的輕描淡寫(xiě)，Cerri告訴我結果。

“令人驚訝的是，它第一次運作。”

大鼠的腦溫和心率大幅下降。他們變得昏昏欲睡，所有這一切都與一個(gè)名為“合成變態(tài)”的狀態(tài)一致。

然而，塞里有一個(gè)更大的獎項，一個(gè)涉及人和遙遠的行星。

“輻射是長(cháng)期太空探索的首要問(wèn)題，”他說(shuō)，指的是通常所說(shuō)的“宇宙射線(xiàn)”。

“如果你飛向火星，你會(huì )得到高劑量的輻射，就像非常重要的一樣。它不會(huì )立刻殺死你，但它很高。如果你考慮飛越火星，它肯定會(huì )殺了你。“

Cerri解釋說(shuō)，一些冬眠動(dòng)物對輻射損傷具有抵抗力，可能是因為麻痹可以減緩細胞分裂并增強DNA修復。這是他想要在人類(lèi)中復制合成麻木的一個(gè)重要原因。

但他明白，讓腦外科醫生注射人腦干可能會(huì )很棘手 - 這就是手術(shù)虎國的定義。因此，他在目前準備提交期刊的實(shí)驗中探索了不同的大腦區域。

“我們知道下丘腦中有一個(gè)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )，看起來(lái)很明顯是在麻木中被特別激活，”他說(shuō)。

“我相信他們正在詳細闡述動(dòng)物的能量狀態(tài)，就像大腦計算或計算能量消耗一樣。當這個(gè)計算的結果是負數時(shí)，當存在負能量平衡時(shí)，就會(huì )觸發(fā)torpor。“

Cerri告訴我，他的數據強烈支持這樣一種觀(guān)點(diǎn)，即禁食通過(guò)下丘腦對中縫蒼白的影響引發(fā)老鼠麻木。

結果是他正在追逐可能針對下丘腦的現有藥物; 他有一杯雞尾酒，他希望用老鼠來(lái)試驗。如果它奏效，他告訴我，它有朝一日可以解決長(cháng)途太空旅行的另一個(gè)瑣碎挑戰。

“六名工作人員幾乎被保留在工作室的公寓里。隱私問(wèn)題非常嚴重，“他說(shuō)。“如果有人在翻身，那就不奇怪了。”

塞里警告我最近發(fā)生的事件，一名男子在一個(gè)偏遠的南極研究站刺傷了一名同事。冬眠肯定會(huì )讓太空中的這種爭吵付諸東流。這表明創(chuàng )傷預防和行星際旅行的目標都在人類(lèi)冬眠研究的軌道上。