एनाबियोसिस: लोगों की गहरी ठंड की तकनीक

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

पिछले हफ्ते, विशेषज्ञों का एक समूह न्यू ऑरलियन्स में "सिंथेटिक" हाइबरनेशन, या कृत्रिम हाइबरनेशन में मनुष्यों को विसर्जित करने की संभावना का अध्ययन करने के लिए एकत्र हुआ। वैज्ञानिक प्रकृति से सीख रहे हैं, उन कारकों को समझने की कोशिश कर रहे हैं जो जानवरों में हाइबरनेशन और पुन: जागृति की ओर ले जाते हैं।

इंटरस्टेलर यात्रा के बारे में कोई भी फिल्म गहरी नींद के बिना पूरी नहीं होती है। "प्रोमेथियस", "यात्री", हर जगह हम देखते हैं कि कैसे मुख्य पात्र हाइबरनेशन केबिन में जागते हैं, अपने नाजुक शरीर विज्ञान को स्थिर जीवाश्म की लंबी स्थिति से फिर से शुरू करते हैं - अक्सर गैस्ट्रिक तरल पदार्थ के विस्फोट के साथ, यानी बस उल्टी। यह क्रूर प्रक्रिया समझ में आती है। आखिरकार, मनुष्य स्वाभाविक रूप से हाइबरनेट नहीं करते हैं। लेकिन वैज्ञानिकों का एक छोटा समूह प्रकृति पर काबू पाने और इंसानों को कृत्रिम हाइबरनेशन में डालने की कोशिश कर रहा है। सफल होने पर, वे उम्र बढ़ने में देरी कर सकते हैं, जानलेवा बीमारियों का इलाज कर सकते हैं और हमें मंगल और उससे आगे ले जा सकते हैं।

पिछले हफ्ते, विशेषज्ञों का एक समूह न्यू ऑरलियन्स में "सिंथेटिक" हाइबरनेशन, या कृत्रिम हाइबरनेशन में मनुष्यों को विसर्जित करने की संभावना का अध्ययन करने के लिए एकत्र हुआ। वैज्ञानिक प्रकृति से सीख रहे हैं, उन कारकों को समझने की कोशिश कर रहे हैं जो जानवरों में हाइबरनेशन और पुन: जागृति की ओर ले जाते हैं।

हाइबरनेशन का रहस्य

भयानक ठंड और भोजन की कमी की स्थिति में जीवन के लंबे हिस्सों पर काबू पाने के लिए गहरी बेहोशी में डूबने से बेहतर क्या हो सकता है? अधिकांश जानवरों की दुनिया हाइबरनेशन में चली जाती है: भालू, गिलहरी, हाथी। यहां तक कि हमारे चचेरे भाई, वसा-पूंछ वाले नींबू, भोजन की आपूर्ति कम होने पर उनकी चयापचय दर कम हो जाती है।

हमारे बारे में कैसे? हालांकि हम दुर्भाग्य से हाइबरनेट नहीं कर रहे हैं, कुछ "चमत्कार" सुझाव देते हैं कि चयापचय गहरी ठंड भविष्य के लिए हमारे क्षतिग्रस्त शरीर को संरक्षित करने में मदद कर सकती है।

1999 में, नॉर्वे में स्कीइंग करते समय रेडियोलॉजिस्ट अन्ना बेगेनहोम बर्फ में गिर गए। जब तक उसे बचाया गया, वह 80 मिनट से अधिक समय तक बर्फ के नीचे रही थी। सभी खातों से, चिकित्सकीय रूप से वह मर चुकी थी - कोई सांस नहीं, कोई नाड़ी नहीं। उसके शरीर का तापमान अभूतपूर्व 13.7 डिग्री सेल्सियस तक गिर गया।

हालांकि, जब डॉक्टरों ने धीरे-धीरे उसके खून को गर्म किया, तो उसका शरीर धीरे-धीरे ठीक हो गया। अगले दिन, दिल फिर से चालू हो गया। बारह दिन बाद, उसने अपनी आँखें खोलीं। वह अंततः पूरी तरह से ठीक हो गई।

बेगेनहोम का मामला सिर्फ एक सुराग है कि मनुष्य गंभीर रूप से उदास चयापचय राज्यों से उबरने की क्षमता रखता है। वर्षों से, डॉक्टरों ने चिकित्सीय हाइपोथर्मिया का उपयोग किया है, कई दिनों में शरीर के तापमान को कई डिग्री तक कम कर दिया है, ताकि रोगियों को मस्तिष्क की चोट या विलंबित मिर्गी से निपटने में मदद मिल सके।

तेजी से ठंडा होने से रक्त की आपूर्ति से कटे हुए ऊतकों को संरक्षित करने में मदद मिलती है, इसलिए उन्हें कार्य करने के लिए कम ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। चीन में, प्रयोगों ने लोगों को दो सप्ताह तक जमे हुए रखा है।

चिकित्सीय हाइपोथर्मिया का वादा इतना बड़ा है कि 2014 में नासा ने अटलांटा स्थित स्पेसवर्क्स के साथ भागीदारी की और मंगल पर एक मिशन के लिए अंतरिक्ष यात्रा हाइबरनेटर के लिए पूर्व-वित्त पोषण प्रदान किया।

हालांकि अंतरिक्ष में एक उड़ान केवल कुछ महीनों तक चलती है, अंतरिक्ष यात्रियों को निष्क्रिय अवस्था में रखने से आवश्यक भोजन की मात्रा और आवास के आकार को गंभीर रूप से कम किया जा सकता है। सो जाने से कम गुरुत्वाकर्षण से होने वाले गंभीर दुष्प्रभावों को भी रोका जा सकता है, जैसे कि मस्तिष्कमेरु द्रव प्रवाह में परिवर्तन, जो दृष्टि को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है।प्रत्यक्ष मांसपेशी उत्तेजना, हाइबरनेशन पालने के सौजन्य से, शून्य-गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में मांसपेशियों के नुकसान को रोका जा सकता है, और बेहोशी की एक गहरी स्थिति संभावित रूप से बोरियत और अकेलेपन जैसी मनोवैज्ञानिक समस्याओं को कम कर सकती है।

परियोजना वित्त पोषण के दूसरे चरण में प्रवेश कर चुकी है, लेकिन इसके लिए कई सवाल बने हुए हैं। उनमें से एक इस तथ्य से जुड़ा है कि लंबे समय तक हाइपोथर्मिया का स्वास्थ्य पर भयानक प्रभाव पड़ता है: रक्त के थक्के, रक्तस्राव, संक्रमण, यकृत की विफलता दिखाई दे सकती है। परिष्कृत चिकित्सा उपकरणों के बिना अंतरिक्ष यान पर, ये जटिलताएं घातक हो सकती हैं।

एक और समस्या यह है कि हम पूरी तरह से समझ नहीं पाते हैं कि जब जानवर हाइबरनेशन में जाता है तो उसका क्या होता है। न्यू ऑरलियन्स सम्मेलन यही हल करने की कोशिश कर रहा था।

जैविक प्रेरणा

विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय से डॉ हन्ना केरी का मानना है कि हाइबरनेशन में विसर्जन की संभावना दवा में नहीं, बल्कि प्रकृति में मांगी जानी चाहिए।

कैरी भूमि गिलहरी की हाइबरनेशन आदतों का अध्ययन करता है, एक छोटा सर्वाहारी कृंतक जो उत्तरी अमेरिकी घाटियों में घूमता है। सितंबर के अंत से मई तक, जमीन गिलहरी भूमिगत बिलों में हाइबरनेट करती है, गंभीर सर्दियों में जीवित रहती है।

कैरी की जिज्ञासु टिप्पणियों में से एक यह है कि कम चयापचय दर सभी सर्दियों में नहीं रहती है। समय-समय पर सोते हुए जानवर आधे दिन के लिए अपने थरथराहट से बाहर आ जाते हैं, जिससे उनके शरीर का तापमान सामान्य स्तर तक बढ़ जाता है। हालांकि, इस अवधि के दौरान जानवर अभी भी कुछ नहीं खाते-पीते हैं।

न्यूरोसाइंटिस्टों ने लंबे समय से नींद के लाभों की एक व्यापक सूची संकलित करने की मांग की है। उदाहरण के लिए, शोध से पता चलता है कि नींद मस्तिष्क को लसीका तंत्र से विषाक्त अपशिष्ट को साफ करने में मदद करती है और मस्तिष्क के सिनेप्स को "रिबूट" करने की अनुमति देती है। यदि हाइबरनेशन अपने आप में नींद की कमी की स्थिति की ओर ले जाता है, तो क्या समय-समय पर नींद इसमें मदद कर सकती है?

हम अभी नहीं जानते। लेकिन कैरी का मानना है कि जानवरों के अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि मानव हाइबरनेशन की खोज में, प्राकृतिक हाइबरनेटर्स के जीव विज्ञान का अध्ययन करने से हाइपोथर्मिया, यानी हाइपोथर्मिया पर आधारित चिकित्सा पद्धतियों को लागू करने की तुलना में अधिक परिणाम प्राप्त होंगे।

नींद में कृत्रिम विसर्जन

जबकि केरी और व्याज़ोव्स्की यह खोज रहे हैं कि हाइबरनेशन जानवरों को स्वस्थ रहने में कैसे मदद करता है, इटली में बोलोग्ना विश्वविद्यालय के डॉ माटेओ सेरी ने थोड़ा अलग रास्ता अपनाया: उन जानवरों में कृत्रिम रूप से सुन्नता कैसे पैदा करें जो हाइबरनेट नहीं करते हैं?

इसका उत्तर रैपे पैलिडस मस्तिष्क क्षेत्र में न्यूरॉन्स के एक छोटे समूह में हो सकता है। चूंकि हाइबरनेशन के दौरान चयापचय नाटकीय रूप से धीमा हो जाता है, हार्मोनल और मस्तिष्क तंत्र इस प्रक्रिया को ट्रिगर करने की संभावना रखते हैं।

2013 में वापस, वैज्ञानिकों की उनकी टीम चूहों को हाइबरनेशन में डालने वाले पहले लोगों में से एक थी। आमतौर पर ये जानवर सर्दियों में नहीं सोते हैं। न्यूरोनल गतिविधि को बाधित करने के लिए उन्हें रैपे पैलिडस में एक रसायन के साथ इंजेक्ट किया गया था। ये न्यूरॉन्स आमतौर पर "ठंड से थर्मोरेगुलेटरी सुरक्षा" में शामिल होते हैं, सेरी कहते हैं, जिसका अर्थ है कि वे जैविक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करते हैं जो शरीर के तापमान में कमी का प्रतिकार करते हैं।

फिर चूहों को एक अंधेरे, ठंडे कमरे में रखा गया और वसा में उच्च आहार खिलाया गया, जो चयापचय दर को कम करने के लिए जाना जाता है।

छह घंटे के लिए सुरक्षात्मक न्यूरॉन्स को बंद करने से चूहों के दिमाग में तापमान में तेज गिरावट आई। उनकी हृदय गति और रक्तचाप भी धीमा और गिर गया। आखिरकार, मस्तिष्क तरंगों का पैटर्न प्राकृतिक हाइबरनेशन की स्थिति में जानवरों की तरंगों के पैटर्न से मिलता जुलता होने लगा।

सबसे दिलचस्प बात यह थी कि जब वैज्ञानिकों ने "उपचार" बंद कर दिया, तो चूहे ठीक हो गए - अगले ही दिन उन्होंने असामान्य व्यवहार के कोई संकेत नहीं दिखाए।

जानवरों में टॉरपोर को प्रेरित करने के पिछले प्रयास जो हाइबरनेट नहीं करते हैं, विफल रहे हैं, लेकिन इस अध्ययन से पता चला है कि टॉरपोर जैसी स्थिति को प्रेरित करने के लिए रैपे पैलिडस में न्यूरॉन्स का निषेध आवश्यक है।

यदि इन परिणामों की पुष्टि बड़े स्तनधारियों के उदाहरण से होती है, तो यह मनुष्यों में हाइबरनेशन पर जाने के लिए समझ में आता है। सेरी और अन्य स्तब्ध हो जाना पर मस्तिष्क के नियंत्रण का और विश्लेषण करने के लिए काम कर रहे हैं और मस्तिष्क को हाइबरनेशन में डालने के लिए इसे कैसे हैक किया जाए।

आगे क्या होगा?

हाइबरनेशन, हाइबरनेशन, निलंबित एनीमेशन की स्थिति में एक व्यक्ति का विसर्जन - इसे आप जो चाहते हैं उसे कॉल करें - अभी भी वास्तविकता से बहुत दूर है। लेकिन शोध के परिणाम धीरे-धीरे आणविक और न्यूरोनल कारकों का खुलासा कर रहे हैं, जो सिद्धांत रूप में, हमें एक गहरी फ्रीज स्थिति प्रदान कर सकते हैं।