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인간 최대 절전 모드는 아직 존재하지 않습니다

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인간은 여러 가지 이유로 동면하도록 진화하지 않았습니다. 그러나 고대 조상의 유전자는 가능성이 우리 안에 있음을 의미할 수 있습니다. 실제로 인간의 동면은 의학 및 우주 과학의 발전에 도움이 될 수 있습니다.

안나 Shcherbinina / 게티 이미지

너무 춥고 잿빛이며 추워서 움직일 수 없는 긴 겨울날, 왜 인간은 곰처럼 되어 동면할 수 없는지 의아해할 수 있습니다. 너무 이른 아침, 너무 쌀쌀한 아침으로 가득한 긴 겨울을 이겨내는 좋은 방법이 아닐까요?

그리고 인간의 동면을 사용하여 트라우마나 질병에서 살아남거나 우주를 탐험할 수는 없을까요?

대답은 복잡합니다.

다음은 인간이 (아직) 동면하지 않는 이유와 일부 과학자와 연구원이 동면하는 것이 시간 문제일 뿐이라고 믿는 이유에 대해 알아야 할 사항입니다.

인간 동면 또는 ‘lotska’에 대한 증거 없음

어떤 종류의 인간 동면에 대한 좋은 증거는 많지 않습니다.

1900년 영국 의학 저널(British Medical Journal) 기사에서는 러시아 프스코프에서 겨울잠 또는 “로츠카(lotska)”라고 불리는 일종의 인간 동면을 보여준다고 주장했습니다. 그러나 현재 연구자들은 그것이 이야기 이상이라는 것을 보여줄 증거가 없다고 말합니다.

그만큼 2000 재판 이 기사는 만성 기근의 어려움을 피하기 위해 반년 동안 잠을 자면서 보내는 러시아 소작농의 모습을 그립니다. 무명 작가는 가족 구성원이 번갈아 가며 불을 피우고 다른 구성원은 잠을 잔다고 말합니다. 그들은 하루에 한 번 일어나 빵 한 조각을 먹고 다시 잠을 자고 몇 달 후 날씨가 따뜻해지면 일어납니다.

혹독한 겨울 추위를 피하는 것은 꽤 좋은 것 같습니다. 하지만 그렇게 빠르지는 않습니다…

동면 전문가이자 콜로라도 대학의 명예 교수인 샌디 마틴 박사는 인간의 동면이나 프스코프 겨울잠에 대한 설득력 있는 증거를 본 적이 없다고 말합니다.

그녀는 인간의 동면을 재현하는 데 필수적일 수 있기 때문에 이러한 유형의 연습에 대한 생리학적 연구를 보고 싶어한다고 말했습니다.

“이 사람들이 아직도 그렇게 하고 있다면, 야호! 연구해 봅시다.”라고 Martin은 말합니다. “동면회의 40년 동안 이런 얘기는 들어본 적이 없어요. 제가 들은 바는 [Aboriginal people] 거의 영하의 날씨에 밖에서 알몸으로 자고 있습니다. 그러나 그것은 최대 절전 모드가 아닙니다. 1박입니다.”

그래서 인간은 동면하지 않는다. 아직.

인간은 왜 겨울잠을 자지 않는 걸까?

진화론적인 답이 있는 좋은 질문입니다.

아주 오래 전에 선사 시대 조상 중 한 명이 동면했습니다. 이 조상은 인간을 포함한 모든 포유류의 조상이었습니다. 어떤 사람들은 이것이 과학이 인간을 다시 한 번 동면하도록 유도할 수 있다는 것을 의미한다고 믿습니다.

“제 생각에는 최대 절전 모드가 기본 특성입니다.”라고 Martin은 설명합니다. “어쩌면 우리 친척들이 그 시간 동안 동면을 사용할 수 있었기 때문에 대멸종에서 살아남았을 수도 있습니다. 아마도 우리는 지하에 있고 방사능이 방출되기 전의 포유류였을 것입니다. 진화 유전학에 따르면 모든 포유류의 공통 조상은 동면자였습니다.”

2020년의 연구에 따르면 초기 인간은 동면할 수 있었을 수도 있습니다. 연구 결과가 결정적이지는 않지만 연구원들은 50만 년 전의 이 조상들이 극도로 추운 환경에서 생존하기 위해 동면했을 수 있다고 제안했습니다.

“제 생각에는 우리가 잃어버린 조상의 특성이라고 생각합니다.”라고 Martin은 덧붙입니다. “그것은 우리가 동면하는 데 필요한 유전자를 가지고 있다는 것을 의미합니다.”

Martin은 그것이 우리가 동면하는 방법을 알아내는 것은 시간문제라는 것을 의미한다고 생각합니다. 그럼 자연스럽게 해볼까요?

Martin에 따르면 인간은 아마도 동면하지 않는 것이 진화상 이점이 없기 때문일 것입니다. 그것은 생존과 번식을 촉진하지 않았을 것입니다.

그 이유는 다음과 같습니다.

  • 토퍼(신진대사 중단) 또는 동면(장기 토퍼) 상태에 있다는 것은 번식을 할 수 없음을 의미합니다.
  • 당신이 번식하지 않는다면 그것은 다른 경쟁자 종이 당신보다 더 많이 번식하고 있고 아마도 당신의 자리를 차지할 수 있다는 것을 의미합니다.
  • 혼수 상태에 있으면 포식자로부터 자신을 방어할 수 없습니다.

“그것은 진화적 트레이드 오프입니다. 그리고 매우 안전한 곳에서 혼침을 사용하는 종족이 아니면 성공의 의미에서 패배합니다.”라고 Martin은 말했습니다.

인간의 최대 절전 모드는 어떻게 작동합니까?

연구원들은 인간을 최대 절전 모드로 안내하는 다양한 방법을 찾고 있습니다.

통제된 저체온증

의료 전문가는 이미 사용 치료 저체온증, 체온을 낮추는 방법입니다. 이것은 혈액 순환 및 호흡과 같은 신진 대사 과정을 느리게 합니다.

의료 전문가는 신체적 외상을 경험한 사람, 이식을 받는 사람, 수술을 받는 사람 등 위험에 처한 사람을 치료하기 위해 저체온 요법을 사용합니다.

마틴은 의학적인 저체온증이 혼침이나 동면과는 다르다고 말합니다. 그러나 일부 연구자들은 사람들이 언젠가 통제된 저체온증의 형태를 사용하여 동면할 수 있을 것이라고 믿습니다.

혼침의 정도

또 다른 접근법은 다른 포유류가 무기력에 도달하기 위해 사용하는 것과 동일한 과정을 촉발하는 방법을 찾는 것일 수 있습니다. 그러나 우리가 어떻게 할 수 있는지는 아직 명확하지 않습니다. 연구원들은 여전히 ​​동물의 동면을 가능하게 하는 모든 복잡한 메커니즘을 식별하고 이해하려고 노력하고 있습니다.

동물마다 다른 방식, 온도 및 환경에서 혼침과 동면을 달성합니다.

박쥐, 생쥐, 여우원숭이와 같은 많은 작은 포유류는 매일 혼수 상태에 빠집니다. 다른 포유류는 가을과 겨울까지 6개월 동안 동면할 수 있습니다. 안에 2007년부터 공부피그미 주머니쥐라고 불리는 유대류는 실험실 조건에서 최대 1년 동안 동면할 수 있었습니다.

Martin은 동면 연속체에 관한 2015년 기사를 공동 집필했습니다. 그것은 신진대사 활동의 다른 단계가 있음을 암시합니다. 이 연속체의 극단은 한쪽 끝은 활동이고 다른 쪽 끝은 최대 절전 모드입니다.

또 다른 이론은 다음을 통해 최대 절전 모드를 구현할 수 있다는 것입니다. 서파수면, 이 연속체의 중간에 있습니다. 인간은 매일 밤 자연스럽게 서파 수면을 경험합니다. 서파수면은 신진대사율과 체온을 낮춥니다.

토퍼 대 최대 절전 모드

무기력: 이것은 동물이 호흡, 순환 및 에너지 사용과 같은 대사 과정을 중단할 때입니다. 이것의 핵심 요소는 체온을 33ºC(91ºF) 미만으로 낮추는 것입니다. 혼침은 일반적으로 단기적이며 24시간 미만 지속됩니다.

동면: 이것은 동물이 온도나 식량 부족의 계절적 변화에서 살아남기 위해 사용하는 장기간의 혼수 상태입니다. 24시간 이상 지속되고 며칠에서 몇 달까지 지속되는 혼침입니다. 체온은 -27ºF(-3ºC)까지 떨어지고 최대 90%의 에너지를 절약할 수 있습니다.

인간의 동면은 의학과 과학에 어떤 영향을 미칠 수 있습니까?

여러 연구에 따르면 인간이 유도한 혼면이나 동면은 우주 탐사와 의학에 중요할 수 있습니다.

오랫동안 잠을 잘 수 있다는 것은 우주 비행의 스트레스를 줄이고 귀중한 생명 유지 자원을 늘릴 수 있습니다. 이것은 인간이 화성과 달과 같은 먼 곳까지 먼 거리를 여행할 수 있게 해줄 것입니다.

동면할 수 있으면 장기 이식을 포함한 강도 높은 수술에서 살아남는 데 도움이 될 수 있습니다. 의료 전문가는 사람들을 혼수 상태에 빠뜨릴 수 있다면 암 종양을 더 잘 치료할 수 있습니다. 신체적 외상을 경험한 사람들도 의료진이 부상을 효과적으로 치료할 수 있을 때까지 생존 가능성이 더 높을 수 있습니다.

의료용 애플리케이션

동물은 자연 동면을 통해 혈압, 체온, 호흡 및 기타 과정을 안전하게 낮춥니다. 최대 절전 모드는 인간이 심장 마비, 뇌졸중 및 출혈과 같은 생명을 위협하는 비상 사태에서 살아남도록 도울 수 있습니다. 또한 장기 이식 수혜자에게도 도움이 될 수 있습니다.

현재 의료 전문가는 저체온증을 유발할 수 있습니다. 그래도 혼침이나 동면과는 다릅니다.

2018년 연구 검토에 따르면 혼면 또는 최대 절전 모드는 다음과 같을 수 있습니다.

  • 이식 수술 중 회복력 증가
  • 이동이 제한된 사람들의 근육 소모 및 골다공증 예방
  • 전신 또는 단일 기관 쇼크 방지
  • 더 나은 치료 옵션을 사용할 수 있을 때까지 암을 휴면 상태로 만듭니다.

우주 탐사

2017년 기사에서 연구원들은 화성과 위성으로의 인간 우주 비행에 대한 혼면의 잠재적 이점을 고려했습니다. 저자는 치료적 저체온 요법을 통해 유도된 혼침이 다음과 같을 수 있다고 제안했습니다.

  • 생명 유지 장치 및 기타 자원의 사용을 줄입니다.
  • 물과 음식 섭취량을 최대 75%까지 줄입니다.
  • 폐기물 생산 감소
  • 방사선으로부터 보호
  • 장기 우주 비행과 관련된 심리적 걱정 완화

Torpor는 또한 유인 우주 비행과 같이 장기간에 걸쳐 다른 여러 사람과 감금되는 스트레스에 대한 완충 역할을 할 수 있습니다.

인간 동면의 위험은 무엇입니까?

인간을 혼수 또는 최대 절전 모드로 만드는 것은 한 가지입니다. 그것들을 안전하게 꺼내는 것은 또 다른 일입니다. 연구자들은 아직 그 방법을 모릅니다. 포유류의 몸이 어떻게 혼수상태에 들어가고 안전하게 빠져나오는지 이해하려면 훨씬 더 많은 연구가 필요합니다.

동물 연구에서 동면하는 포유류의 뇌 활동은 수면, 혼수 상태 또는 마취와 다릅니다. 일부 연구자들은 인간의 이러한 상태에 대해 더 많이 이해해야 한다고 생각합니다.

Martin은 심장 문제도 있을 수 있다고 말합니다.

“사람들의 마음은 차가워지면 잘 작동하지 않습니다.”라고 Martin은 말했습니다. “그것은 현실적이고 즉각적인 위험입니다. 우리는 왜 인간의 심장이 세동을 일으켜 성공적인 수축을 할 수 없는지 이해해야 합니다.”

우주 여행을 위한 인간 동면 사용에 대해 NASA가 자금을 지원하는 제안 프로토콜은 다음과 같은 다른 위험도 제안합니다.

  • 혈전
  • 출혈
  • 감염
  • 전해질 불균형
  • 포도당 불균형
  • 지방간 및 간부전

Martin은 “인간이 동면할 수 있다고 말하기 전에 동면의 기본 메커니즘에 대해 훨씬 더 많이 알아야 한다고 생각합니다.”라고 경고합니다.

테이크아웃

인간이 긴 혼면 상태인 동면에 들어갈 수 있다는 증거는 없습니다.

무기력은 체온, 호흡 및 에너지 소비가 떨어지는 대사성 우울증의 생리학적 상태입니다.

그러나 인간에게는 동면을 한 먼 조상이 있습니다. 일부 연구자들은 우리가 아직 동면할 수 있는 유전자를 가지고 있을지도 모른다고 믿고 있습니다. 다른 포유류가 동면하는 방법과 그 지식을 인간에게 적용하는 방법에 대한 많은 연구가 있었습니다.

과학은 아직 모든 비밀을 풀지 못했습니다. 그러나 일부 연구자들은 인간이 안전하게 혼수 상태나 동면에 들어가는 것은 시간 문제라고 생각합니다. 그렇다면 우리는 더 먼 우주 지역을 탐험하고 여기 지구에서 더 효과적인 의료 서비스를 받을 수 있을지도 모릅니다.