En hiver, le temps ralentit. Vous pouvez vous retrouver avec votre Netflix pendant des heures, dormir la moitié de la journée ou rester à l’intérieur pendant des périodes insalubres. Ce faisant, vous vous demanderez peut-être pourquoi ne pas faire tout ce qui est à l’écart, éviter le désagrément et passer l’hiver inconscient dans un terrier chaud et confortable?
Les chercheurs qui espèrent préparer les humains à de longs voyages dans l’espace ont la même pensée. Ils veulent savoir: pourquoi les humains n'hibernent-ils pas - et pourraient-ils à l'avenir?
Pour répondre à cette question, nous devons d’abord comprendre exactement ce qu’est l’hibernation. Voici ce que nous savons: L’hibernation survient lorsqu’un animal entre dans un état d’inactivité prolongée. Cachant souvent loin des éléments et des prédateurs, le métabolisme de l'animal ralentira jusqu'à moins du quart de son taux normal. Cela refroidit le corps de la créature et ralentit son rythme cardiaque à quelques fois par minute, pendant plusieurs mois.
"Ils ont vraiment éteint la veilleuse", a déclaré Kelly Drew, neuropharmacologue à l'université d'Alaska Fairbanks, qui étudie le cerveau d'écureuils terrestres hibernants en hiver. L'hibernation est souvent stimulée par des conditions rigoureuses, des journées plus courtes ou des températures plus froides, ce qui pousse un animal à commencer à grossir et à se préparer autrement à l'hibernation. La créature restera alors dans cette période d'inactivité jusqu'à ce qu'elle reçoive le bon signal - lumière ou température - pour sortir de sa torpeur.
Pourtant, de nombreuses idées fausses entourent cette puissante adaptation. D'une part, bien que l'hibernation ressemble à un sommeil profond, on ne pense pas qu'il soit lié au sommeil du tout. En fait, il peut en fait laisser des animaux endormis après s’être réveillés, dit Drew. "L'hibernation est vraiment une économie d'énergie", dit-elle. "C'est une adaptation à la limitation des ressources." Tout comme la migration des oiseaux, l'hibernation a évolué pour permettre aux animaux de traverser des périodes d'extrême précarité.
"Certains animaux partent, certains hibernent, et certains animaux vivent avec, " dit Drew. (Cela explique pourquoi les animaux des zoos ne hibernent pas: une créature abondante en nourriture, en eau et en refuge n'aura pas besoin de subir le processus.)
D'autre part, nous pensons généralement que l'hibernation est associée à l'hiver, c'est-à-dire lorsque des animaux comme l'ours, l'écureuil et la marmotte marchent pendant plusieurs mois. Mais l'hibernation n'est pas exclusivement un comportement par temps froid, explique Drew. Les reptiles, les insectes amphibiens et même quelques mammifères, comme le lémur nain à queue grasse de Madagascar, pratiquent l'hibernation par temps chaud, appelée estivation, pour éviter les périodes de sécheresse ou les températures extrêmes en se relaxant sous terre.
Pourtant, alors que les chercheurs comprennent comment l’hibernation a pu évoluer, il est surprenant de savoir que le processus réel se déroule dans le corps. Jusqu'à présent, les scientifiques n'ont trouvé aucun gène unique chez les animaux en hibernation, par exemple. De plus, personne ne sait ce qui régule exactement ces gènes existants pour permettre le processus d'hibernation chez certains animaux et pas chez d'autres, comme les humains, par exemple.
«Nous ne savons même pas quel gène expression est nécessaire pour hiberner», explique Drew.
Jim Preston réveille un compagnon de voyage de l'hibernation dans le film "Passengers". Dans le film, les humains hibernent pour survivre après 120 ans de voyage sur une autre planète. (Columbia Pictures) Ce mystère vient de devenir plus urgent alors que les humains tentent la première mission humaine sur Mars. L'idée de «sommeil profond», qui relève des films de science-fiction dans l'espace lointain tels qu'Alien et maintenant Passengers, est désormais une possibilité réelle pour les scientifiques qui souhaitent garantir la survie des astronautes humains lors de voyages de plusieurs mois, voire des années, vers d'autres sites. planètes. L'un de ces scientifiques est Drew, qui consulte une société appelée Spaceworks Enterprises sur un projet financé par la NASA visant à mettre les êtres humains en hibernation avant le vol spatial.
Selon Drew, il n’existe aucun cas d’hibernation naturelle de l’homme. Mais elle a entendu des anecdotes sur des expériences semblables à l'hibernation dans ses recherches, y compris la pratique du "lotka", dans laquelle les paysans russes, il y a un siècle, prétendument supporter le rude hiver en ne se réveillant qu'une fois par jour pendant 6 mois, pour consommer une petite quantité de pain et ale. Herbert Benson, cardiologue à l'Université de Harvard, a également parlé aux moines bouddhistes qui ont été en mesure de réduire leur métabolisme de 64% grâce à certaines techniques de méditation.
Cependant, Spaceworks étudie actuellement des techniques déjà utilisées en médecine, à savoir l'hypothermie thérapeutique. Utilisée pour la première fois à des fins médicales il y a plus de 70 ans, cette technique consiste à refroidir le corps d'une personne à une température proche du point de congélation de l'eau (32 degrés F) pour ralentir ses fonctions cellulaires et cérébrales. Cette technique peut protéger les tissus d'un patient contre les dommages dus au manque d'oxygène ou de sang, généralement après une crise cardiaque ou une intervention chirurgicale telle qu'une transplantation cardiaque. (Remarque: ceci ne doit pas être confondu avec la tendance de la cryothérapie, qui a peu de soutien scientifique et a été liée à plusieurs décès.)
Alors que l'hypothermie thérapeutique est généralement utilisée pendant un jour ou deux, le président de Spaceworks, John Bradford, a indiqué qu'une femme en Chine avait été refroidie pendant deux semaines pour permettre à son cerveau de guérir d'une blessure traumatique. Elle a complètement récupéré et a repris sa vie quotidienne. Mais aucune autre utilisation de l'hypothermie thérapeutique à cette longueur ou plus n'a été enregistrée, il est donc difficile de savoir combien de temps la technique peut être utilisée en toute sécurité.
Bradford envisage de mettre les gens en hibernation pendant plusieurs semaines en utilisant des techniques de refroidissement du corps et du cerveau similaires à l'hypothermie thérapeutique, afin de préserver l'espace et les ressources nécessaires aux grands voyages vers Mars. "C'est plus proche de la réalité qu'il n'y paraît, mais il reste encore beaucoup de questions et beaucoup de développements à faire", a déclaré Bradford à Popular Science à propos du projet en décembre.
Cependant, il reste encore plusieurs obstacles à surmonter, souligne Drew. L'hibernation ne consiste pas simplement à tourner le bouton de votre métabolisme; cela implique une foule d'autres adaptations connexes. Le premier d'entre eux est la gestion des déchets. Les animaux qui hibernent sont essentiellement capables d’arrêter leur miction et leur défécation pendant l’hibernation, explique Drew, parfois par un processus de réabsorption permettant de préserver les nutriments. Malheureusement, les humains ne peuvent pas faire cela, bien que Drew ait entendu parler de propositions telles que l'utilisation de cathéters rectaux.
Et même si nous résolvons le problème de caca, il y a d'autres défis. Les températures corporelles inférieures à 37 degrés Fahrenheit ont tendance à perturber le tube digestif humain et peuvent causer de la douleur. Les températures froides peuvent également supprimer le système immunitaire, rendant les personnes plus vulnérables aux infections. Il se peut que les humains ne soient tout simplement pas conçus pour l'hibernation.
Du côté moins scientifique, l'humain en question devrait accepter l'hibernation, ce qui pourrait ne pas être une option attrayante. De nombreuses personnes pourraient hésiter à choisir de se mettre dans un état d'hibernation vulnérable et de passer à côté de semaines ou de mois de leur vie. Bradford a raconté au magazine Inverse que l'astronaute Buzz Aldrin s'était opposé à une idée d'hibernation lors d'une conférence, car il ne voulait pas rater le voyage.
Bradford pense toutefois que les problèmes pratiques finiront par l'emporter. "Si cela signifie la différence entre pouvoir aller sur Mars et non, " dit Bradford, "je pense que tout le monde le fera."
Si les scientifiques peuvent permettre aux humains d'hiberner pendant un vol spatial, ce sera certainement une grande réussite. Mais ce qui est peut-être le plus étonnant dans l'hibernation, c'est que les humains ont appris à survivre sans elle, dans des environnements aussi rudes que l'Arctique et la toundra, depuis des millénaires. De l’adaptation de notre régime alimentaire à la construction d’igloos au port de peaux d’animaux, les communautés arctiques ont plus que compensé notre incapacité à entrer dans une torpeur qui dure tout l’hiver. Donc, même si nous pouvons nous émerveiller devant les ours et les pèlerins, donnez-nous également un peu de crédit.
