誘導(dǎo)人類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。它也可能是長途太空旅行的關(guān)鍵。把貓蓬松起來。在蒙大拿州去年美國冬季的深度凍結(jié)過程中，她發(fā)現(xiàn)在一場積雪中漂浮并顯得毫無生氣，她在到達卡利斯佩爾動物診所時就像一塊破爛的毛毯地毯。她的體溫沒有記錄。

然而，僅僅幾個小時之后，溫和的復(fù)溫引起了咆哮，而蓬松則完全放棄了貓科動物的健康狀況。她很可能處于一個被稱為“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，即使沒有呼吸，大腦等重要器官也毫發(fā)無損。它也發(fā)生在人類身上。

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，但兩小時后沒有出現(xiàn)任何生命跡象。盡管在沒有氧氣的情況下在8800米處度過了整整一夜，但是如果他被一名登山者迷住了，他會在第二天早上活著被發(fā)現(xiàn)。這些壯舉并沒有被科學(xué)家們忽視。

研究人員正在試圖通過極端冷卻來“購買時間”，以便外科醫(yī)生修復(fù)在射擊或刺傷后心臟停止的患者。其他人正在尋找冬眠動物用于將細胞系統(tǒng)擱置的轉(zhuǎn)換，有時多年，當(dāng)資源稀缺時。空間機構(gòu)也非常感興趣，希望“人類冬眠”可以解決長期太空飛行的問題。然而，在地球上，需求是最緊迫的。

Sam Tisherman是一名創(chuàng)傷外科醫(yī)生，他的補丁是位于巴爾的摩的馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的震撼創(chuàng)傷中心，距離HBO系列電線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多年前進入創(chuàng)傷研究的過程受到看似無害的東西的刺激。

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

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

他在20世紀(jì)90年代初期在狗身上所做的最初工作取得了令人 “我們的動物模型是，我們會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間，”他說。

他回憶說，有一只狗是美國獵犬。它的心臟停了整整一個小時，但它完全恢復(fù)了，一名實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，它很可能改變創(chuàng)傷的管理方式。

他領(lǐng)導(dǎo)了一項名為“創(chuàng)傷心臟驟停的緊急保存和復(fù)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，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。

在一項后勤專長中，外科醫(yī)生打開患者的胸部并將40升冰鎮(zhèn)鹽水向上泵入主動脈，使身體冷卻到10攝氏度。當(dāng)他們修復(fù)損傷時，第二個團隊將患者連接到心臟旁路機器，當(dāng)患者回暖時，該機器泵入富含氧氣的血液。

該研究的結(jié)論尚未完成，Tisherman將不會討論結(jié)果。然而，有理由認(rèn)為他可能會反對它。近年來，冷卻研究一直是過山車的事情，而熟悉騎行的人是斯蒂芬伯納德。

我來到澳大利亞墨爾本阿爾弗雷德醫(yī)院與伯納德見面，在那里他是一名重癥監(jiān)護醫(yī)生。

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

在嗶嗶的監(jiān)視器和匍匐的病人的安靜緊張中，伯納德散發(fā)著平靜; 無意識是一個典型的入門要求。

他低調(diào)的舉止掩蓋了這樣一個事實：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(dǎo)了一項研究，發(fā)現(xiàn)如果你通過在他們周圍堆放冰袋來冷卻這些人，那么將近一半的人幸免于出院。那些沒有上冰的人，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(gòu)造轉(zhuǎn)變。“治療性低溫”是一天的順序。

來自這個時代的照片展示了一個病人，大概是從一家超市收回來的，埋在一堆冷凍薯條下。

所有這一切都在2013年崩潰，然而，當(dāng)一項更大規(guī)模的研究發(fā)現(xiàn)冷卻心臟驟停患者的死亡率與常溫下相同。伯納德改變了方向，而是將冰鎮(zhèn)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，是的，這是非常確定的。我們不會這樣做，“他說。

心臟驟停后，當(dāng)?shù)刈o理人員不再讓患者感到寒冷，但同時也是救護車維多利亞醫(yī)療主任的伯納德仍然堅信冷靜的力量。

他說心臟病患者的問題可能不是感冒本身，而是你如何實現(xiàn)這一目標(biāo)。他說：“將平均80公斤的人類，即60升的水，并將其降低，超過五分鐘，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，將冰鎮(zhèn)的生理鹽水注入有胸部按壓的人體內(nèi)，可能會更難以產(chǎn)生使血液在身體周圍移動所需的壓力梯度。

那么，這對Tisherman來說是不是很糟糕?

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(zhàn)使得更簡單的方法變得誘人。“能夠注入能減慢一切的東西的夢想”是伯納德所說的。

事實上，夢想實現(xiàn)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)的動物學(xué)教授。他研究冬眠及其較短的版本，“每日麻木”，持續(xù)不到24小時。在這些州，動物會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。

我們估計有40%左右的陸生動物在澳大利亞這樣做，”他說。其中一種動物是針鼴，Geiser解釋說，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，并補充說，由于食物稀缺而且它們不需要那么多，因此它適應(yīng)了針對火蜥蜴的無生命。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值。

但是，恰恰是如何觸發(fā)?

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

“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物，它具有極端的訣竅，能夠承受大干涸，因此經(jīng)常在內(nèi)陸地區(qū)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)，稱為夏季，可以持續(xù)多年。他們不喂食，飲酒或搬家，“他說。

“在沒有下雨的情況下，有三到四年的干旱期，下雨，青蛙不知從何處冒出來。”

富蘭克林說，如果你把一只青蛙放在柜子里的罐子里，它就會進入夏日。在那些黑暗的范圍內(nèi)，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，讓青蛙在沒有進食的情況下存活多年。灌木必須有自己的秘密成分; 四月，富蘭克林的團隊開始尋找它。

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

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

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

Peter Radermacher，德國烏爾姆大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)和重癥監(jiān)護醫(yī)學(xué)教授，十多年來一直在研究硫化氫。他擁有一個非常特殊的設(shè)施。

“我們可能會成為歐洲一家獨特的機構(gòu)，擁有嚙齒動物以及大型動物實驗重癥監(jiān)護室，”他說。

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

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

他說：“你喜歡擁有它的操縱與有毒的不可逆損害之間的區(qū)別非常狹窄。”

簡而言之，硫化氫劑量使得線粒體發(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(xiàn)有藥物，同時也釋放出硫化氫。他可能有一個很有希望的候選人 除了用于金礦開采和水處理外，硫代硫酸鈉也恰好是人類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(rèn)我很驚訝，”Radermacher說，他的研究部分由德國國防部資助。他是德國海軍的一名醫(yī)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 - 例如受傷的服務(wù)人員?

“人們可以想象，如果沒有后勤障礙，你可以在戰(zhàn)場上使用那個分子治療出血的士兵，為明確的管理購買時間，”Radermacher說。

然而，他很快就能緩和期望。

“這確實是投機性的，也是未來的。肯定不是明年。“

如果Radermacher專注于戰(zhàn)爭戰(zhàn)場，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。他也可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了休眠開關(guān)。

2013年，他做了一項針對老鼠腦干的實驗。這是一個充滿生命氣息的區(qū)域，呼吸和心跳的中央控制室。然而，Cerri的焦點在于其下端的一個豆形神經(jīng)元群，稱為中縫蒼白球。

“當(dāng)你激活這個區(qū)域時，新陳代謝會變高，體溫會升高，心率就會增加。這就像你發(fā)燒時一樣，“他說。

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

試試他做到了。這些大鼠進行納米注射蠅蕈醇，一種模仿大腦化學(xué)信使γ-氨基丁酸(GABA)作用的藥物，直接進入中縫蒼白球。在Skype上，有一個愉快的意大利變化和一些嚴(yán)重的輕描淡寫，Cerri告訴我結(jié)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名為“合成變態(tài)”的狀態(tài)一致。

然而，塞里有一個更大的獎項，一個涉及人和遙遠的行星。

“輻射是長期太空探索的首要問題，”他說，指的是通常所說的“宇宙射線”。

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

Cerri解釋說，一些冬眠動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(fù)。這是他想要在人類中復(fù)制合成麻木的一個重要原因。

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

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

“我相信他們正在詳細闡述動物的能量狀態(tài)，就像大腦計算或計算能量消耗一樣。當(dāng)這個計算的結(jié)果是負(fù)數(shù)時，當(dāng)存在負(fù)能量平衡時，就會觸發(fā)torpor。“

Cerri告訴我，他的數(shù)據(jù)強烈支持這樣一種觀點，即禁食通過下丘腦對中縫蒼白的影響引發(fā)老鼠麻木。

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

“六名工作人員幾乎被保留在工作室的公寓里。隱私問題非常嚴(yán)重，“他說。“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，一名男子在一個偏遠的南極研究站刺傷了一名同事。冬眠肯定會讓太空中的這種爭吵付諸東流。這表明創(chuàng)傷預(yù)防和行星際旅行的目標(biāo)都在人類冬眠研究的軌道上。