Der Mensch hat sich aus vielen Gründen nicht dazu entwickelt, Winterschlaf zu halten. Aber die Gene unserer alten Vorfahren könnten bedeuten, dass die Möglichkeit in uns steckt. Tatsächlich könnte der menschliche Winterschlaf dazu beitragen, die medizinische und astronautische Wissenschaft voranzubringen.
An langen Wintertagen, an denen es zu eisig, grau und kalt ist, um sich zu bewegen, fragen Sie sich vielleicht, warum Menschen nicht wie Bären Winterschlaf halten können. Wäre das nicht eine tolle Möglichkeit, einen langen Winter voller zu früher, zu kalter Morgen zu überstehen?
Und könnten wir den menschlichen Winterschlaf nicht nutzen, um Traumata oder Krankheiten zu überleben oder sogar den Weltraum zu erkunden?
Die Antwort ist kompliziert.
Hier erfahren Sie, warum Menschen (noch) keinen Winterschlaf halten und warum einige Wissenschaftler und Forscher glauben, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis wir einen Winterschlaf halten.
Keine Hinweise auf menschlichen Winterschlaf oder „Lotska“
Es gibt nicht viele gute Beweise für einen menschlichen Winterschlaf.
In einem Bericht des British Medical Journal aus dem Jahr 1900 wurde behauptet, dass es in Pskow, Russland, eine Form des menschlichen Winterschlafs gebe, der Winterschlaf oder „Lotska“ genannt werde. Aktuelle Forscher sagen jedoch, dass es keine Beweise dafür gibt, dass es sich um mehr als eine Geschichte handelt.
Der
Der strengen Winterkälte zu entgehen, hört sich ziemlich gut an. Aber nicht so schnell…
Dr. Sandy Martin, Expertin für Winterschlaf und emeritierte Professorin an der University of Colorado, sagt, sie habe keine überzeugenden Beweise für den menschlichen Winterschlaf oder den Pskower Winterschlaf gesehen.
Sie würde, sagt sie, gerne eine physiologische Studie dieser Art von Praxis sehen, da sie für die Reproduktion des menschlichen Winterschlafs von entscheidender Bedeutung sein könnte.
„Wenn diese Leute das immer noch tun, juhuu! Lasst uns sie studieren“, sagt Martin. „So etwas habe ich in 40 Jahren Winterschlaftreffen noch nie gehört. Wovon ich gehört habe ist [Aboriginal people] nackt draußen bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt schlafen. Aber das ist kein Winterschlaf. Es ist eine Nacht.“
Menschen halten also keinen Winterschlaf. Noch.
Warum halten Menschen keinen Winterschlaf?
Das ist eine gute Frage mit einigen evolutionären Antworten.
Vor sehr langer Zeit hielt einer unserer prähistorischen Vorfahren tatsächlich Winterschlaf. Dieser Vorfahre war der Vorgänger aller Säugetiere, einschließlich des Menschen. Manche Menschen glauben, dass dies bedeutet, dass die Wissenschaft den Menschen erneut in den Winterschlaf versetzen kann.
„Meiner Meinung nach ist der Winterschlaf das Urmerkmal“, erklärt Martin. „Vielleicht haben wir das große Asteroidenaussterben überlebt, weil unsere Verwandten für diese Zeit den Winterschlaf gebrauchen konnten. Vielleicht waren wir unterirdische Säugetiere vor der Strahlung. Die Evolutionsgenetik besagt, dass die gemeinsamen Vorfahren aller Säugetiere Winterschlaf hielten.“
Untersuchungen aus dem Jahr 2020 deuten darauf hin, dass frühe Menschen möglicherweise in der Lage waren, Winterschlaf zu halten. Obwohl die Ergebnisse nicht schlüssig sind, vermuten die Forscher, dass diese Vorfahren vor einer halben Million Jahren möglicherweise Winterschlaf gehalten haben, um extrem kalte Bedingungen zu überstehen.
„Ich denke, es ist eine Ahneneigenschaft, die wir verloren haben“, fügt Martin hinzu. „Das bedeutet, dass wir die Gene haben, die wir für den Winterschlaf brauchen.“
Martin glaubt, das bedeutet, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis wir herausfinden, wie man einen Winterschlaf durchführt. Warum machen wir es also nicht auf natürliche Weise?
Laut Martin halten Menschen wahrscheinlich keinen Winterschlaf, weil dies nicht zu unserem evolutionären Vorteil war. Es hätte das Überleben und die Fortpflanzung nicht gefördert.
Hier sind einige Gründe dafür:
- Ein Zustand der Erstarrung (Herunterfahren des Stoffwechsels) oder des Winterschlafs (längere Erstarrung) würde bedeuten, dass Sie sich nicht fortpflanzen können.
- Wenn Sie sich nicht vermehren, bedeutet das, dass sich andere Konkurrenzarten mehr vermehren als Sie und möglicherweise Ihren Platz einnehmen.
- Wenn Sie in Erstarrung sind, können Sie sich nicht gegen Raubtiere verteidigen.
„Es ist ein evolutionärer Kompromiss. Und man verliert an Erfolg, es sei denn, man ist eine Spezies, die Erstarrung an einem sehr sicheren Ort nutzt“, sagte Martin.
Wie würde der menschliche Winterschlaf funktionieren?
Forscher suchen nach verschiedenen Möglichkeiten, Menschen in den Winterschlaf zu versetzen.
Kontrollierte Unterkühlung
Mediziner nutzen es bereits
Medizinisches Fachpersonal nutzt therapeutische Hypothermie zur Behandlung gefährdeter Personen, z. B. Personen, die ein körperliches Trauma erlitten haben, Personen, die eine Transplantation erhalten, und einige Personen, die sich einer Operation unterziehen.
Martin sagt, medizinische Unterkühlung sei nicht dasselbe wie Erstarrung oder Winterschlaf. Dennoch glauben einige Forscher, dass Menschen eines Tages in der Lage sein könnten, mithilfe einer Form der kontrollierten Unterkühlung einen Winterschlaf zu halten.
Grade der Erstarrung
Ein anderer Ansatz könnte darin bestehen, einen Weg zu finden, die gleichen Prozesse auszulösen, die andere Säugetiere nutzen, um in die Erstarrung zu gelangen. Aber es ist noch nicht klar, wie wir das schaffen können. Forscher versuchen immer noch, alle komplexen Mechanismen zu identifizieren und zu verstehen, die den Winterschlaf von Tieren ermöglichen.
Verschiedene Tiere gelangen auf unterschiedliche Weise, bei unterschiedlichen Temperaturen und unter unterschiedlichen Umständen in Erstarrung und Winterschlaf.
Viele kleine Säugetiere wie Fledermäuse, Mäuse und Lemuren geraten täglich in Erstarrung. Andere Säugetiere können im Herbst und Winter sechs Monate lang Winterschlaf halten. In einem
Martin war 2015 Mitautor eines Artikels über das Winterschlafkontinuum. Dies deutet darauf hin, dass es verschiedene Stadien der Stoffwechselaktivität gibt. Die Extreme dieses Kontinuums sind Aktivität an einem Ende und Winterschlaf am anderen Ende.
Eine andere Theorie besagt, dass wir den Winterschlaf erreichen können
Erstarrung vs. Winterschlaf
Erstarrung: Dies ist der Fall, wenn ein Tier seine Stoffwechselprozesse wie Atmung, Kreislauf und Energieverbrauch herunterfährt. Ein Schlüsselelement dabei ist die Senkung der Körpertemperatur auf unter 33 °C. Torpor ist typischerweise kurzfristig und dauert weniger als 24 Stunden.
Winterschlaf: Dabei handelt es sich um einen längeren Zeitraum der Erstarrung, den Tiere nutzen, um saisonale Temperaturschwankungen oder Nahrungsknappheit zu überstehen. Es handelt sich um eine Erstarrung, die länger als 24 Stunden anhält und einige Tage bis mehrere Monate dauern kann. Die Körpertemperatur kann auf -27 °F (-3 °C) sinken und bis zu 90 % ihrer Energie sparen.
Wie könnte sich der menschliche Winterschlaf auf Medizin und Wissenschaft auswirken?
Mehreren Studien zufolge könnten vom Menschen verursachte Erstarrung oder Winterschlaf für die Weltraumforschung und die Medizin von Bedeutung sein.
Die Möglichkeit, über längere Zeiträume zu schlafen, würde den Stress einer Raumfahrt verringern und wertvolle lebenserhaltende Ressourcen beanspruchen. Dies würde es den Menschen ermöglichen, weite Strecken zu entfernten Orten wie dem Mars und seinen Monden zurückzulegen.
Die Möglichkeit, einen Winterschlaf zu halten, könnte Ihnen auch dabei helfen, schwere Operationen, einschließlich Organtransplantationen, zu überstehen. Medizinische Fachkräfte könnten Krebstumoren besser behandeln, wenn sie Menschen in einen Zustand der Erstarrung versetzen könnten. Menschen, die ein körperliches Trauma erlitten haben, haben möglicherweise auch bessere Überlebenschancen, bis das medizinische Personal ihre Verletzungen wirksam behandeln kann.
Medizinische Anwendungen
Durch den natürlichen Winterschlaf senken Tiere sicher ihren Blutdruck, ihre Körpertemperatur, ihre Atmung und andere Prozesse. Der Winterschlaf könnte Menschen helfen, lebensbedrohliche Notfälle wie Herzinfarkt, Schlaganfall und Blutverlust zu überleben. Es könnte auch Empfängern von Organtransplantationen helfen.
Derzeit können medizinische Fachkräfte eine Unterkühlung herbeiführen. Dennoch ist das nicht dasselbe wie Erstarrung oder Winterschlaf.
Eine Forschungsübersicht aus dem Jahr 2018 legt nahe, dass Erstarrung oder Winterschlaf Folgendes verursachen können:
- Erhöhen Sie die Widerstandsfähigkeit während einer Transplantationsoperation
- beugt Muskelschwund und Osteoporose bei Menschen mit eingeschränkter Mobilität vor
- Verhindern Sie einen Schock des gesamten Körpers oder eines einzelnen Organs
- dazu führen, dass Krebserkrankungen ruhen, bis bessere Behandlungsmöglichkeiten verfügbar sind
Weltraumforschung
In einem Artikel aus dem Jahr 2017 untersuchten Forscher die potenziellen Vorteile von Erstarrung für bemannte Raumflüge zum Mars und seinen Monden. Die Autoren schlugen vor, dass durch therapeutische Hypothermie induzierte Erstarrung:
- Reduzieren Sie den Einsatz lebenserhaltender und anderer Ressourcen
- Reduzieren Sie die Wasser- und Nahrungsaufnahme um bis zu 75 %
- Abfallproduktion reduzieren
- vor Strahlung schützen
- Linderung psychologischer Bedenken im Zusammenhang mit langfristigen Raumflügen
Torpor könnte auch als Puffer gegen den Stress dienen, der entsteht, wenn man über längere Zeiträume mit mehreren anderen Menschen zusammen ist, beispielsweise auf einem bemannten Raumflug.
Welche Risiken birgt der menschliche Winterschlaf?
Menschen in Erstarrung oder Winterschlaf zu versetzen, ist eine Sache. Eine andere Sache ist es, sie sicher herauszuholen. Forscher sind sich noch nicht sicher, wie das geht. Es bedarf noch weiterer Forschung, um zu verstehen, wie der Körper von Säugetieren in die Erstarrung übergeht und sie sicher wieder verlässt.
In Tierversuchen unterscheidet sich die Gehirnaktivität bei Säugetieren im Winterschlaf von Schlaf, Koma oder Narkose. Einige Forscher glauben, wir sollten mehr über diesen Zustand beim Menschen verstehen.
Martin sagt, dass es auch mögliche Herzprobleme gibt.
„Dem Herzen der Menschen geht es nicht gut, wenn ihnen kalt wird“, sagte Martin. „Das ist ein reales und unmittelbares Risiko. Wir müssen verstehen, warum menschliche Herzen flimmern und keine erfolgreichen Kontraktionen durchführen können.“
Ein von der NASA finanzierter Protokollvorschlag zur Nutzung des menschlichen Winterschlafs für die Raumfahrt weist auch auf andere Risiken hin:
- Blutgerinnsel
- Blutung
- Infektionen
- Elektrolytstörungen
- Glukose-Ungleichgewichte
- Fettleber und Leberversagen
Martin warnt: „Ich denke, wir müssen noch viel mehr über die Mechanismen wissen, die dem Winterschlaf zugrunde liegen, bevor wir sagen können, dass Menschen zum Winterschlaf fähig sind.“
Es gibt keine Hinweise darauf, dass Menschen in den Winterschlaf, einen längeren Zustand der Erstarrung, verfallen können.
Torpor ist der physiologische Zustand einer Stoffwechseldepression, bei der Ihre Körpertemperatur, Ihre Atmung und Ihr Energieverbrauch sinken.
Aber der Mensch hat entfernte Vorfahren, die Winterschlaf hielten. Einige Forscher glauben, dass wir möglicherweise noch über die Gene für den Winterschlaf verfügen. Es wurde viel darüber geforscht, wie andere Säugetiere Winterschlaf halten und wie wir dieses Wissen auf den Menschen übertragen können.
Die Wissenschaft hat noch nicht alle Geheimnisse gelüftet. Dennoch glauben einige Forscher, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis Menschen sicher in die Erstarrung oder den Winterschlaf übergehen können. Wenn ja, könnten wir möglicherweise weiter entfernte Regionen des Weltraums erkunden und hier auf der Erde sogar eine effektivere medizinische Versorgung erhalten.
