如果可以，冬眠不但可以幫人類躲避寒冷的冬天，還可以應(yīng)用于遠(yuǎn)距離太空飛行。從地球到最近的火星，運用當(dāng)今科技手段，大概需要8個月。如果某天人類想造訪另一個恒星系統(tǒng)，即使以光速行進，也要花數(shù)年的時間。而如果能進入一種長期休眠的狀態(tài)，宇航員就不會感到旅途漫漫，無聊難繼，還可以節(jié)省能源。

 

在歐洲宇航局（European Space Agency）的組織下，神經(jīng)科學(xué)家組成了一支研究團隊，研究人類冬眠的可能性和可行性。這仍然是個開放式的問題，但至少在理論上我們還不能排除它的可能性。

 

體溫和新陳代謝

 

動物的休眠狀態(tài)經(jīng)過進化后，可以有效地彌補一年中食物匱乏而不能外出的空白階段。從專業(yè)術(shù)語角度來說，這是一種有規(guī)律的新陳代謝減緩狀態(tài)，它意味著供生物體存活的化學(xué)反應(yīng)放慢速度，心率、呼吸和能量消耗都極大地減慢，體溫也會降低。

 

不同動物的冬眠開始時間和持續(xù)時間的差異非常大，有的動物冬眠數(shù)月，而有的動物會連續(xù)數(shù)月每天冬眠幾個小時。比如像老鼠和蜂鳥，如果它們需要節(jié)省能量，每天都可以進入休眠狀態(tài)。而像刺猬和熊，通常可以在冬季維持較長時間的休眠狀態(tài)，謂之冬眠。每年一些生物物種會定期進行休眠，即使外部條件穩(wěn)定如常也要如此，這些動物被稱之為“強制性休眠動物”。

 

既然哺乳動物，像熊，甚至靈長類動物，像馬達(dá)加斯加倭狐猴，都可以冬眠，而人類體型和能量消耗并沒有超過它們，理論上應(yīng)該可以冬眠。同時，進化的過程并沒有阻止人類冬眠，因為哺乳動物當(dāng)中冬眠的群體相當(dāng)廣泛。

 

 

刺猬開始冬眠

 

控制體溫和新陳代謝的手段已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。在心臟手術(shù)中，這一手段可以保護組織免受損傷，比如中風(fēng)后，血液流動減緩，而體溫和新陳代謝的降低減少了細(xì)胞需要的氧氣量，使細(xì)胞在氧氣不足時也能存活。這種人工降溫的過程與動物自發(fā)式的休眠相似，心率、呼吸和新陳代謝都會減慢。但區(qū)別在于，動物可以自發(fā)并且安全地進入休眠狀態(tài)，而人類必須依靠藥物才能使體溫自動調(diào)節(jié)功能關(guān)閉，達(dá)到降低體溫的目的。

 

目前，科學(xué)家還不清楚動物休眠模式的機制，比如如何開啟，如何持續(xù)。雖然針對這個問題已經(jīng)有大量的研究，但結(jié)論仍然很少。一種方式是動物機體自下而上發(fā)生變化，從單個細(xì)胞的變化開始引發(fā)休眠狀態(tài)，而另一種方式是自上而下變化，可能也同時在起作用，即神經(jīng)系統(tǒng)或激素開始作用，引發(fā)休眠信號。

 

大腦保護機制？

 

人類會遇到另外一個關(guān)鍵問題，休眠會對大腦產(chǎn)生什么影響。冬眠的動物一般會定期從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)到睡眠狀態(tài)，持續(xù)幾小時或幾天，然后再回歸冬眠狀態(tài)。每天休眠的動物也會有這種行為，它們也會從休眠狀態(tài)進入深度睡眠狀態(tài)。

 

有的科學(xué)家表示，雖然人們認(rèn)為冬眠就像長時間的睡眠，但休眠的動物其實是缺乏睡眠的，所以它們需要定期轉(zhuǎn)到睡眠狀態(tài)，彌補一下。從動物的腦電波模式中可以印證這一點。

 

 

宇宙休眠艙 

 

其中的原因可能與較低的新陳代謝、體溫及大腦各區(qū)域的活動有關(guān)，這種可能主要關(guān)系到睡眠調(diào)節(jié)功能，但也有可能是因為如果大腦不通過睡眠進行修復(fù)，休眠會在某種程度上損害大腦。大腦對氧氣缺乏極其敏感，因此當(dāng)血液和營養(yǎng)供應(yīng)降低時，大腦需要保護措施。

 

另外，休眠還會降低、重組大腦中的突觸連接（synaptic connections），這些突觸連接是大腦記憶的基礎(chǔ)。針對蝙蝠等動物的研究表明，即使經(jīng)歷了數(shù)月的休眠，即使神經(jīng)元處于幾乎完全抑制的狀態(tài)，動物的大部分記憶仍然得以保存，但只是部分記憶比較模糊，部分比較清晰，比如動物在休眠后仍然具備辨識近親的能力。因此，如果人類想實現(xiàn)休眠，關(guān)鍵在于深入發(fā)掘記憶在長期休眠中如何得以保存的真相。

 

目前，科學(xué)家還不確定人類能否實現(xiàn)安全冬眠。研究潛在的機制能為實現(xiàn)安全冬眠帶來一些新的認(rèn)識。當(dāng)前先進的技術(shù)、新型藥物和遺傳工具有望實現(xiàn)誘導(dǎo)睡眠，甚至操控睡眠。然而，要想完全了解人類如何實現(xiàn)安全休眠，研究人員還需要解剖關(guān)鍵的大腦回路，并確定調(diào)節(jié)人類睡眠功能的關(guān)鍵分子機制。