Buzz
Trong tàu vũ trụ, phi hành gia hẹn giờ và tự khóa mình bên trong khoang lạnh trước khi chìm vào giấc ngủ sâu, giúp họ du hành hàng trăm năm mà không già đi. Một hình ảnh quen thuộc trong phim khoa học viễn tưởng, liệu điều này có trở thành hiện thực?
Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu quan tâm đến câu hỏi này từ thế giới động vật, nơi mà 'ngủ đông' khá phổ biến, xảy ra trên 200 loài. Ví dụ, Sóc đất Bắc cực là một trong số đó, loài động vật này đào hang sâu dưới lớp băng và rơi vào trạng thái 'ngủ đông', nhiệt độ cơ thể giảm xuống chỉ còn -2.9 độ C.
Một số loài khác, như loài vượn cáo lùn đuôi béo chuẩn bị cho mùa ngủ đông bằng cách tích trữ thức ăn và mỡ trong đuôi, tăng gấp đôi trọng lượng cơ thể. Sau mùa ngủ đông, chúng thức dậy với một hình dáng mảnh mai hơn.
Tại sao những sinh vật này lại ngủ đông?Ngủ đông là một phương thức cần thiết để tồn tại qua mùa đông khắc nghiệt khi thức ăn và nước trở nên hiếm hoi, đe dọa sự sống còn. Trước đây, chuyên gia tin rằng ngủ đông chỉ xảy ra ở môi trường lạnh và ôn đới. Tuy nhiên, gần đây, họ đã phát hiện ra loài động vật ngủ đông ngay cả ở hoang mạc khô cằn và rừng nhiệt đới. Khi bắt đầu mùa ngủ đông, nhịp tim của các loài giảm đến 1 đến 3% so với bình thường, như vượn cáo, từ 180 nhịp/phút giảm xuống chỉ khoảng 4 nhịp/phút. Tần suất hô hấp cũng giảm xuống chỉ 1 nhịp mỗi 10 đến 21 phút. Hơn nữa, hầu hết động vật ngủ đông không sản sinh chất thải trong suốt quá trình ngủ.
Theo nghiên cứu, mục đích của việc ngủ đông là giảm tỷ lệ trao đổi chất và nhiệt độ cơ thể. Trong thời kỳ ngủ đông, não ít hoạt động hơn và rơi vào trạng thái lờ đờ. Điều này không chỉ là một giấc ngủ kéo dài suốt mùa đông mà còn kéo dài từ vài ngày đến 5 tuần. Sau đó, cơ thể sẽ phục hồi trong khoảng 24 giờ trước khi quay trở lại trạng thái lờ đờ. Lí do vì sao có hiện tượng thức dậy giữa quãng vẫn còn là một bí ẩn.
Cơ chế hoạt động của ngủ đông
Những thay đổi trong cơ thể như ngủ trong 5 tuần hoặc giảm nhiệt độ cơ thể gần như đóng băng sẽ là nguy hiểm cho những loài không ngủ đông như con người. Để hiểu rõ hơn về cơ chế của ngủ đông, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào hệ gen của các loài động vật. Nghiên cứu về sóc, gấu và vượn cáo đã chỉ ra rằng chúng có khả năng kích hoạt gen kiểm soát chuyển hóa chất béo khi cần thiết, như là nhiên liệu để sống sót trong thời gian dài không có thức ăn. Hệ gen này được tìm thấy ở tất cả các loài động vật có vú, là cơ sở cho việc nghiên cứu về ngủ đông để áp dụng cho con người.
Một ngày không xa, việc 'ngủ đông' ở con người sẽ trở thành hiện thực. Và thế hệ sau của chúng ta sẽ ngạc nhiên khi biết rằng khả năng du hành giữa các thiên hà lại được lấy cảm hứng từ sóc đất, gấu đen và vượn cáo.
Nguồn: TED-Ed
