人類能冬眠嗎？

楊嶺楠 編譯

自然界很多動物會定期進入一種休眠狀態，它們把身體機能降到最低，然後以體內儲存的脂肪作為能量來源。在陰冷的日子裡，人類可能也會發揮想像，要是自己也能躲起來蟄伏，一直等到春暖花開的時節再出來活動，該是妙事一樁。那麼，人到底能否像動物一樣冬眠呢？

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

在歐洲宇航局（European Space Agency）的組織下，神經科學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

動物的休眠狀態經過進化後，可以有效地彌補一年中食物匱乏而不能外出的空白階段。從專業術語角度來說，這是一種有規律的新陳代謝減緩狀態，它意味著供生物體存活的化學反應放慢速度，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時間的差異非常大，有的動物冬眠數月，而有的動物會連續數月每天冬眠幾個小時。比如像老鼠和蜂鳥，如果它們需要節省能量，每天都可以進入休眠狀態。而像刺蝟和熊，通常可以在冬季維持較長時間的休眠狀態，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，像馬達加斯加倭狐猴，都可以冬眠，而人類體型和能量消耗並沒有超過它們，理論上應該可以冬眠。同時，進化的過程並沒有阻止人類冬眠，因為哺乳動物當中冬眠的群體相當廣泛。

刺蝟開始冬眠

控制體溫和新陳代謝的手段已經廣泛應用於臨床。在心臟手術中，這一手段可以保護組織免受損傷，比如中風後，血液流動減緩，而體溫和新陳代謝的降低減少了細胞需要的氧氣量，使細胞在氧氣不足時也能存活。這種人工降溫的過程與動物自髮式的休眠相似，心率、呼吸和新陳代謝都會減慢。但區別在於，動物可以自發並且安全地進入休眠狀態，而人類必須依靠藥物才能使體溫自動調節功能關閉，達到降低體溫的目的。

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

大腦保護機制？

人類會遇到另外一個關鍵問題，休眠會對大腦產生什麼影響。冬眠的動物一般會定期從休眠狀態轉到睡眠狀態，持續幾小時或幾天，然後再回歸冬眠狀態。每天休眠的動物也會有這種行為，它們也會從休眠狀態進入深度睡眠狀態。

有的科學家表示，雖然人們認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到睡眠狀態，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、體溫及大腦各區域的活動有關，這種可能主要關係到睡眠調節功能，但也有可能是因為如果大腦不通過睡眠進行修復，休眠會在某種程度上損害大腦。大腦對氧氣缺乏極其敏感，因此當血液和營養供應降低時，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。針對蝙蝠等動物的研究表明，即使經歷了數月的休眠，即使神經元處於幾乎完全抑制的狀態，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，比如動物在休眠後仍然具備辨識近親的能力。因此，如果人類想實現休眠，關鍵在於深入發掘記憶在長期休眠中如何得以保存的真相。

目前，科學家還不確定人類能否實現安全冬眠。研究潛在的機制能為實現安全冬眠帶來一些新的認識。當前先進的技術、新型藥物和遺傳工具有望實現誘導睡眠，甚至操控睡眠。然而，要想完全了解人類如何實現安全休眠，研究人員還需要解剖關鍵的大腦迴路，並確定調節人類睡眠功能的關鍵分子機制。

科學媒介中心（Science Media Center）秉承著全球視野，時代高度，歷史縱深，科技前沿的理念，致力於傳播科學共同體權威，理性，及時，準確的聲音，並為廣大科技工作者搭建科學傳播的平台。