خواب زمستانی یکی از رویا‌های بشر است که برای دستیابی به اهداف بلندپروازانه در اکتشافات فضایی می‌تواند نقشی حیاتی ایفا کند. در عصر حاضر، چندین کشور در حال برنامه‌ریزی برای فرستادن انسان به سیاره مریخ هستند که سفر ۲۱ ماهه آن چالش‌های منحصر به فردی دارد، به‌ویژه حفظ سلامت فضانوردان در طول این مسیر طولانی. مفهومی که تا به امروز غیر‌ممکن به نظر می‌رسید، اکنون در مرکز توجه محققان قرار گرفته است خواب زمستانی.
خواب زمستانی چیست؟
در فصل زمستان، تعداد زیادی از پس‌تانداران وارد حالت تورپور می‌شوند، دمای بدن خود را کاهش داده و فعالیت متابولیسم و مغز را برای صرفه‌جویی در انرژی کند می‌کنند. با این حال، انسان‌ها به دلایل مختلفی قادر به ورود به خواب زمستانی نیستند. بدن انسان نمی‌تواند بدون آسیب، چربی کافی ذخیره کند و تحمل سطح پایین انرژی، فعالیت مغزی کاهش‌یافته یا افت شدید دمای بدن را به عهده بگیرد.
مطالعه خفاش‌ها
جرالد کرت، جانورشناس در دانشگاه گریفسوالد آلمان، خواب زمستانی در خفاش‌ها را مورد مطالعه قرار می‌دهد. در آزمایش‌های اخیر، کرت و همکارانش تفاوت‌های چشمگیری را در رفتار سلول‌های قرمز خون خفاش و انسان در مواجهه با سرما آشکار کردند. به طور خاص، سلول‌های خفاش تغییرات قابل‌توجه‌ی تجربه می‌کنند که به بدن این حیوان امکان می‌دهد اکسیژن را بهینه‌سازی کرده و در هوای سرد زنده بماند. کرت می‌گوید رویای خواب زمستانی انسان به ما انگیزه داد. نتایج تازه و شگفت‌انگیزی داریم و می‌خواهیم بیش‌تر بدانیم.
نتایج تحقیق
تیم تحقیق بررسی کرد که سلول‌های قرمز خون این سه گونه چگونه به سه دمای مختلف واکنش نشان می‌دهند ۳۷ درجه سانتی‌گراد (دمای بدن انسان و هر دو گونه خفاش)، ۲۲.۷ درجه (دمای اتاق) و ۱۰ درجه (دمایی که خفاش‌های شب‌پر وحشی در آن خواب زمستانی را آغاز می‌کنند). با کاهش دما، سلول‌های قرمز خون هر دو گونه خفاش و انسان ضخیم‌تر و سخت‌تر شدند، اما تنها سلول‌های قرمز خون خفاش به طور قابل‌توجه‌ی نسبت به می‌زان سختی‌شان ضخیم‌تر گردیدند.
هرچه دما پایین‌تر می‌شد، نسبت ضخامت به سختی در سلول‌های خفاش بیش‌تر می‌شد؛ در حالی که این نسبت در سلول‌های انسان ثابت باقی می‌ماند. محققان معتقدند این سلول‌های مقاوم‌تر خفاش مزیت بزرگی ارائه می‌دهند ماندن در مویرگ‌های ریه و عضلات برای زمان طولانی‌تر. در دما‌های پایین، این سلول‌های متحول امکان‌پذیر جذب شده و توزیع اکسیژن در بدن را افزایش می‌دهند.
چالش‌ها همچنان باقی هستند
اگر دانشمندان بتوانند غشای سلول‌های قرمز خون انسان را متحول کنند تا مشابه خفاش‌ها عمل کنند، ما را به خواب زمستانی انسانی نزدیک‌تر خواهند کرد، اما تعداد زیادی از سوالات مهم همچنان بی‌پاسخ مانده‌اند؛ به‌ویژه اینکه چگونه می‌توان خواب زمستانی را در انسان القا کرد.
قدرت‌های شگفت‌انگیز سلولی
دانشمندان ۳۵ خفاش شب‌پر بزرگ وحشی را که در کلونی‌های بزرگ به خواب زمستانی می‌روند، گرفتند و خون آن‌ها را در آزمایشگاه جمع‌آوری کردند و سپس آن‌ها را به جنگل بازگرداندند. تیم تحقیق همچنین از خفاش‌های می‌وه‌خوار مصری در مؤسسه فردریش لوفلر، نمونه خون گرفت. به همین منظور، مقدار مورد نیاز خون از یک بانک خون انسانی نیز تهیه شد و در مجموع، برای این مطالعه بیش از نیم‌میلیون سلول قرمز خون از این سه گونه جمع‌آوری گردید. خفاش‌های شب‌پر که در سراسر اروپا، آسیا و شمال آفریقا یافت می‌شوند، در زمستان به خواب زمستانی می‌روند و بدین ترتیب قادر به تحمل دما‌هایی تا منفی ۷.۲ درجه سانتی‌گراد هستند.
