Secondo un ricercatore dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), i primi studi sull’ibernazione con soggetti umani potrebbero diventare realtà entro un decennio.
Tali esperimenti aprirebbero la strada a un approccio fantascientifico alle missioni spaziali di lunga durata, in cui i membri dell’equipaggio verrebbero posti in un sonno protettivo per settimane o mesi durante il viaggio verso destinazioni remote.
Sottoporsi a un periodo di letargo durante un viaggio di un anno su Marte non solo previene la noia in una piccola capsula spaziale, ma riduce anche i costi della missione, poiché i membri dell’equipaggio in letargo non avrebbero bisogno di cibo o bevande e richiederebbero meno ossigeno rispetto a quelli svegli.
Ci sono anche altri vantaggi piuttosto insoliti dell’ibernazione. Studi sugli animali suggeriscono che i corpi degli astronauti in letargo potrebbero consumare significativamente meno risorse rispetto a quelli svegli nella microgravità. All’arrivo, questi individui ibernati sarebbero quindi in forma e pronti per iniziare un’esplorazione impegnativa quasi immediatamente dopo essersi risvegliati.
Astronauti ibernati
Per tutti questi motivi, l’ibernazione, nota anche come torpore, è stata a lungo un elemento fisso nei film di fantascienza spaziale. Da “Alien” a “2001: Odissea nello spazio,” i viaggiatori spaziali immaginari hanno attraversato vaste distanze avvolti nell’assenza di sensi all’interno di capsule ad alta tecnologia, mentre macchine IA e robot androidi mantenevano la loro navicella spaziale su una rotta costante.
Nonostante sia un luogo comune della fantascienza, mettere gli esseri umani in un torpore indotto a lungo termine potrebbe non essere un’idea così inverosimile, dopotutto.
Jennifer Ngo-Anh, coordinatrice della ricerca e del carico utile per l’esplorazione umana e robotica presso l’ESA e coautrice di un recente articolo che delinea l’approccio dell’agenzia spaziale alla ricerca sull’ibernazione, ha detto a Space.com che, a seconda della disponibilità di finanziamenti, i primi esperimenti sul torpore umano potrebbero avere luogo già a metà degli anni ’30.
“Naturalmente dobbiamo mettere a punto tutto prima di poterlo applicare agli esseri umani.” ha detto Ngo-Anh, “ma direi che 10 anni sono una linea temporale realistica.”
Questa messa a punto è già in corso. I primi studi hanno dimostrato che è possibile indurre il torpore in animali altrimenti non ibernati, come i ratti, e riportarli in vita sani e salvi alcuni giorni dopo. Il processo di attivazione dell’ibernazione è piuttosto complesso e prevede una ridotta esposizione alla luce del giorno e un periodo di alimentazione intensa seguito da un digiuno rigoroso.
“I ratti ricevono un farmaco, una sostanza neurotrasmettitrice, e vengono portati in uno spazio buio a temperatura ridotta“, ha spiegato Jürgen Bereiter-Hahn, professore emerito di neuroscienze e biologia cellulare presso l’Università Goethe di Francoforte, in Germania, e membro del gruppo di ricerca sull’ibernazione dell’ESA, in un’intervista a Space.com.
“Funziona molto bene, ma il problema è che è necessario applicare ripetutamente la molecola di segnalazione per mantenere lo stato.” Inoltre, è necessario mantenere livelli molto elevati del neurotrasmettitore, e ciò potrebbe avere effetti deleteri a lungo termine.
Perché vogliamo sottoporre le persone all’ibernazione?
La domanda è se il torpore indotto possa mai essere sufficientemente sicuro da poter essere somministrato ai viaggiatori spaziali in piccoli veicoli spaziali con una supervisione medica e attrezzature minime. Ngo-Anh considera il problema da una prospettiva diversa, sostenendo che il torpore potrebbe essere l’unica soluzione per le missioni spaziali di lunga durata.
La perdita di massa ossea e muscolare rappresenta una grande sfida per i viaggiatori dello spazio. Anche sulla Stazione Spaziale Internazionale, nonostante siano disponibili attrezzature fitness all’avanguardia e seguiti rigorosi protocolli di allenamento, gli astronauti perdono fino al 20% della massa muscolare in un mese.
Le ossa diventano gradualmente più deboli, e i video del ritorno degli equipaggi sulla Terra mostrano spesso individui fragili trasportati da personale medico su sedie a rotelle e barelle. Tuttavia, su Marte, non ci saranno equipaggi di supporto ad attenderli dopo l’atterraggio.
“Questo rappresenta una vera sfida per gli astronauti in condizioni di microgravità“, spiega Bereiter-Hahn. “Gli astronauti devono esercitarsi intensamente, altrimenti rischiano seri problemi al ritorno in condizioni di gravità.”
La ricerca indica che gli effetti della microgravità sul corpo umano sono simili a quelli di un lungo riposo a letto. Curiosamente, il riposo a letto durante il letargo non sembra causare tali effetti.
A differenza di un paziente in recupero da una lunga malattia o da un coma medico, un animale che si sveglia dal letargo mostra sorprendenti livelli di forma fisica, senza subire una significativa perdita muscolare, nonostante mesi trascorsi a dormire in una grotta.
I ricercatori ritengono che la chiave degli effetti protettivi dello stato di torpore risieda nella sua fisiologia. Nonostante l’apparenza di somiglianza con il sonno, l’ibernazione agisce in modo completamente diverso all’interno del corpo.
A differenza di un cervello addormentato, un cervello in ibernazione produce pochissima attività elettromagnetica. La frequenza cardiaca di un animale in torpore scende a pochi battiti al minuto, mentre la temperatura corporea raggiunge livelli che altrimenti sarebbero considerati pericolosi.
Anche le cellule del corpo interrompono la loro normale attività di elaborazione e creazione di nutrienti, diminuendo la divisione e muoiono. Da ogni punto di vista biologico, lo stato di torpore è quasi come premere il pulsante di pausa sulla vita.
“Sappiamo da studi che impedire agli animali di entrare in torpore riduce la loro durata di vita“, afferma Alexander Choukèr, professore di medicina ed esperto di anestesiologia presso l’Università Ludwig Maximilians di Monaco, Germania, e membro del team ESA. “Quando sperimentano fasi di torpore intermedie, gli animali possono vivere, ad esempio, cinque anni, mentre senza torpore potrebbero sopravvivere solo quattro anni.”
Questa peculiarità del pulsante di pausa dello stato di torpore è cruciale per le missioni di volo spaziale. Un astronauta in ibernazione su una capsula diretta su Marte non solo ridurrebbe i costi dell’agenzia per acqua, cibo e ossigeno, ma molto probabilmente si sveglierebbe in buona forma, senza subire molti degli effetti collaterali negativi del riposo a letto prolungato o della vita in microgravità.
Gli studi indicano che le cellule rallentate di un corpo in letargo non vengono danneggiate dalle radiazioni, che rappresentano una delle principali preoccupazioni per la salute durante le missioni spaziali di lunga durata.
Un vantaggio per la medicina
Le proprietà protettive di queste sostanze rendono l’ibernazione non solo una possibilità affascinante per il volo spaziale, ma anche un potenziale beneficio per la medicina. Proprio come gli astronauti in microgravità, i pazienti costretti a riposo a letto a lungo termine e quelli in coma farmacologico deperiscono rapidamente, e la ripresa risulta essere lenta e faticosa.
“Mettiamo continuamente le persone in anestesia, ma continuano a degradarsi“, ha dichiarato Choukèr. “Dopo aver lasciato un’unità di terapia intensiva, se rimani lì per un lungo periodo, sei come uno scheletro a causa del degrado del metabolismo che si instaura. Essere in grado di premere il pulsante di pausa sarebbe un punto di svolta.”
Rallentare al minimo i processi vitali, compresi quelli degradativi, fornirebbe quello che Bereiter-Hahn chiama un “ponte”, ovvero un periodo di tempo che consentirebbe ai medici di cercare soluzioni senza correre contro il tempo.
“Potete sfruttare quel tempo, ad esempio, per sviluppare anticorpi speciali per un tumore e curarlo con grande successo,” ha spiegato Bereiter-Hahn. “Anche nel trapianto di organi si metterebbe in torpore l’intero organo, così come il paziente, e poi si potrebbero scambiare quegli organi con molto meno pericolo per il paziente.”
Infatti, ha aggiunto Ngo-Anh, il raffreddamento è stato utilizzato da decenni da neurochirurghi e cardiochirurghi per migliorare i risultati di interventi chirurgici complicati.
Sebbene la maggior parte dell’attuale ricerca sull’ibernazione sia finanziata dalle agenzie spaziali e dalle istituzioni di zoologia, Choukèr ritiene che il primo essere umano a essere messo in questo stato di pausa sarà molto probabilmente un paziente di terapia intensiva.
Una volta che il primo essere umano sopravvive e trae beneficio dal torpore, probabilmente le cose inizieranno ad andare avanti molto più velocemente.
“Come è sempre successo in medicina, bisogna che il primo essere umano sia sottoposto a queste condizioni“, ha affermato Choukèr. “A un certo punto, c’è un caso numero uno in cui si applica [la nuova tecnica] perché i rischi e i benefici sono in equilibrio e ci si appoggia maggiormente ai benefici dell’argomento. E poi si potrà ripartire da lì.”
Choukèr non si preoccupa se la medicina non riesce a padroneggiare perfettamente le complesse complessità biologiche dello stato di torpore, compresi tutti i segnali dei neurotrasmettitori e i fattori ambientali. I pazienti (e gli astronauti) potrebbero ancora trarne beneficio, proprio come hanno fatto per decenni con gli anestetici generali.
“Facciamo [l’anestesia] ogni giorno, ma ancora non capiamo al 100% come funziona,” ha detto Choukèr. “Abbiamo acquisito molte conoscenze negli ultimi 20 anni ma certamente, quando hanno iniziato ad applicare l’anestesia, non c’era alcuna idea reale di come funzionasse nel cervello.”
I ricercatori, tuttavia, concordano sul fatto che, affinché l’ibernazione possa essere di qualche utilità nel volo spaziale, dovrebbe funzionare senza complicate macchine di supporto vitale e linee endovenose costantemente monitorate. Il viaggio dal paziente uno al viaggio su Marte potrebbe quindi richiedere un po’ più tempo.
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A cura di Ufoalieni.it
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