人类可以冬眠吗？

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冬眠使许多动物能够从困难时期穿越到富足。人类也能学会怎么做吗？

传统观点认为，人类和我们周围的其他生物生活在清醒和睡眠之间。但事实并非如此。许多人已经掌握了冬眠的艺术，这使他们能够在一种神秘的暂停状态中度过相当多的时间——有时超过一半。什么是冬眠，它是人类可能能够做到的吗？

在 19 世纪中叶对冬眠（来自拉丁语 hibernus，与冬天有关）进行科学探索的黎明时，彼得·布朗 （Peter A Browne） 在 1847 年的一本小册子中将其定义为“介于生与死之间的自然、暂时、中间状态;一些动物由于过热、寒冷、干旱或缺氧而沉入其中。这是一个很好的第一个近似值。现在我们知道——从睡鼠和熊，到刺猬、地松鼠、蝙蝠甚至热带灵长类动物——冬眠是一种非常普遍的现象，在至少七种不同哺乳动物的代表中都有发现。它以多种形式出现，因此很难明确定义，更不用说想象它在人类身上会是什么样子了。正如另一项早期研究指出的那样：“我们没有发现任何两种动物，无论多么紧密地结合在一起，都以完全相同的方式冬眠，同一物种的个体也并不总是以相同的方式冬眠。

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尽管如此，仍存在一组典型的休眠特征。最简洁的描述包括提到新陈代谢的受控减少，这反映在体内许多生理和生化过程的减慢上。在科幻电影中，冬眠的人类经常被描绘成躺在豆荚中，完全不动，似乎没有知觉，暗示他们的体温非常低——因此它通常被称为“冷冻睡眠”或类似的东西。任何关于人类在这些条件下究竟是如何实现冬眠的，或者是什么触发了从冬眠中“醒来”的内容，都很容易被避免，仿佛这是一件不值得关注的小事。

跳过解释像人类冬眠这样奇特的事情是如何发生的是可以原谅的。但是，想到睡眠——一种我们所有人都如此熟悉的状态，我们每天都完全有能力达到的状态——也仍然是一个谜，这发人深省。从睡眠神经科学和已发表的睡眠的起源和基础生物学角度看。只有当睡眠不是孤立地被认为是，而是与其他存在状态（如冬眠）并列时，才能完全理解睡眠。然而，研究仍处于基础阶段，我们对生活的这一方面还有很多不了解的事情。例如，当我们在其他动物身上也没有完全理解冬眠时，我们怎么能认真地谈论人类的冬眠呢？如果我们不能清楚地将睡眠与冬眠区分开来，我们怎么能理解睡眠呢？

对一般冬眠的兴趣，特别是人类冬眠的兴趣的复苏来得正是时候。科幻小说的类型是关于想象和预测现有手段无法解决的现实生活中问题的实际解决方案。当世界在全球范围内面临严峻问题时，包括气候变化、技术灾难、战争、不治之症、流行病和心理健康危机，而我们正在努力解决长期存在的问题，例如如何获得永生（或至少大大延长高质量的生活），解开意识之谜或到达宇宙的遥远角落， 冬眠是一个潜在的机会，如果不是唯一的希望的话。从临床应用到太空旅行，科学家、企业家、政府机构，甚至作家和艺术家都转向冬眠，作为我们问题的一种可能解决方案，那些我们无法用更脚踏实地的方法来解决的欲望和焦虑——或者，至少，作为一种在事情好转时睡觉和醒来的方式。

科学家们现在一致认为，冬眠可以有两种——一种是季节性的、多天的深度新陈代谢抑制，通常持续数月，占据动物生命的很大一部分，另一种是更短、更温和的形式，即所谓的日常麻痹。十三线地松鼠 （Ictidomys tridecemlineatus） 是季节性冬眠者的一个典型例子。当它们察觉到冬天来临的早期迹象时，这些松鼠会增加体重并在地面上挖出长长的洞穴，它们在 10 月的某个时候勇敢地下降，至少要到第二年 3 月才能再次看到光明。值得注意的是，这些动物在冬眠期间的体温可以下降到零度以下，心跳和呼吸会降低到正常心率的一小部分。因此，冬眠被描述为介于生与死之间的状态也就不足为奇了。

冬眠是与自然和谐相处的缩影

对另一种“真正的”冬眠者叙利亚仓鼠 （Mesocricetus auratus） 的首批实验室研究之一报告说，为了准备冬眠，这些动物建造了一个巢，“几乎总是精心制作，如此构造以至于只有动物的拱形背部出现在刨花上方”;然后他们“蜷缩成一个紧密的球，鼻子藏在尾巴下面”。在进入冬眠的过程中，它们的耗氧量和温度会同时下降，并在 3-4 小时后达到最小值。起源于西西伯利亚西南部和哈萨克斯坦东北部的 Djungarian 仓鼠 （Phodopus sungorus） 是日常捕食者的一个例子。当保持在大约 6°C 的环境温度下时，这些动物的皮毛或皮毛会从灰棕色变为白色，它们的体温会下降到大约 20°C;这些所谓的“每日麻痹”通常只持续几个小时。

冬眠是与自然和谐相处的缩影——它大体上是由物质、能量和信息在内部和外部之间交换的数量和速度来定义的。准备进入冬眠状态的关键触发因素包括食物和光线的短缺，无论是实际的还是感知的。为了应对一天的缩短，一些动物会减轻体重，而另一些动物会积累食物储备，躲在外面的秘密地方躲避贪婪的竞争对手，或者在自己的体内创造能量储备——两者都是为了在冬天谨慎食用。他们必须非常精确地做到这一点，因为过早从冬眠中醒来而无法寻找更多食物意味着他们可能会冻死或饿死。

为了测试动物如何处理能量需求，科学家们设计了他们所谓的“为食物工作”实验方案，其中实验室小鼠被训练在轮子上奔跑以赚取食物，一次一个。动物们很好地完成了这项任务，但仅限于一定程度。当实验者使任务要求太高，需要付出太多努力时，老鼠们做出了一个聪明的决定：它们没有工作，而是选择进入麻木状态。放慢速度似乎是一种更经济的策略，而且可以增加他们的生存机会。

有时，现实生活中的逆境无意中成为实验设计的一部分，就像 Elsie Proctor 的工作一样，她在第二次世界大战前后的三个冬天对刺猬进行了研究。她认为：“在战前，喂养这些动物不那么困难（我们使用牛奶和鸡蛋），”这使他们能够研究“充足的新鲜食物供应是否会延迟冬眠”。这是在发现刺猬实际上不耐乳糖之前，因此不建议用牛奶喂它们，但是，瞧，这项研究中营养更好的动物仍然能够通过进入更长、更深的麻木来度过更长、更严酷的冬天。现有的理论是，存在某种代谢时钟来监测身体的能量状态，产生一个信号，然后与相关的环境因素（如温度和光线）相结合。当时机成熟时，进入冬眠或从冬眠中返回的计划就会开始实施。显然，该系统必须非常灵活，但这也使其非常脆弱。数千年来出现的适应似乎落后于人类进化和新的颠覆性技术发展导致地球的快速转变。一些物种完全停止冬眠可能只是时间问题。

我们的祖先是否利用冬眠来度过外面寒冷或食物供应减少的冬天？还是整个冬眠与冬天相关的概念被误解了，我们需要一个新的视角？众所周知，有些热带狐猴可以在高体温下冬眠，这表明与冬天有关是一个比名字所暗示的更广泛的现象的偶然且不重要的特征。科学家们现在一致认为，动物冬眠不仅是为了节省能源或度过寒冷季节，而且是为了应对其他环境灾难。这可能包括野火、热浪、风暴，甚至可能是宇宙规模的自然灾害，例如陨石与地球的碰撞，它消灭了恐龙，但幸免于难的小型原始哺乳动物，这些哺乳动物本可以由于冬眠的天赋而幸存下来。

矛盾的是，我们似乎太聪明了，技术太先进了，无法冬眠

人类冬眠在科幻小说中的应用多种多样——从时间旅行和免受与太空旅行相关的不利条件（例如，在极端加速中幸存下来）到经济和实际利益（例如，减少对氧气和长途星际旅行的补给的需求）到更奇特的应用（例如，一种生物武器形式，可以及时冻结敌人以暂时使他们失去能力）。动物使用冬眠的原因有很多。一些物种在冬天开始前进入冬眠，并在春天“返回”。尽管它们是越冬专家，而且这些物种的所有个体都必须从一开始就这样做，但他们甚至可能不知道冬天的存在。冬眠使他们能够进行时间旅行，超越时间。冬眠的动物不会浪费时间，它们会赢得时间，而且，毫不奇怪，越来越多的证据表明冬眠能力和长寿之间存在有趣的关联。

虽然许多动物已经掌握了进入 麻木 的能力，但这是我们人类所无法做到的。奇怪的是，尽管进行了数十年的研究，人类的冬眠仍然是仍然属于科学和科幻小说的少数几个问题之一。我们的天性有什么特别之处阻止我们冬眠吗？我们是否知道冬眠是什么感觉？显然，处于麻木状态和身处麻木之外对应于天壤之别的状态。在我们的日常生活中，我们被困在一个非常狭窄的生理参数范围内，除了睡眠之外，很少冒险进入其他存在的维度。不过，这并不意味着这就是我们所拥有的全部。相反，人类在改变他们的身体和心理状态方面一直具有非凡的创造力和想象力，例如通过服用改变心灵的药物、进入深度冥想状态，甚至自愿改变新陈代谢率。虽然我们可能找到一种方法进入冬眠或类似状态，但我们并没有立即或迫切需要这样做，因为我们已经开发并完善了其他应对逆境的方法。我们可以生火和发电，可以建造避难所和制造保暖衣物，可以轻松获得食物，并花费大量来自外部来源的能源来维持我们自己有限的供应。矛盾的是，我们似乎太聪明了，技术太先进了，无法冬眠——我们认为其他低等生物只是认为这是理所当然的。

人类冬眠的可能性一直吸引着我们;我们非常希望它成为可能，从玛丽·雪莱的小说《弗兰肯斯坦》（1818 年）和弗拉基米尔·马雅可夫斯基的戏剧《臭虫》（1929 年）到刘慈欣的《三体》（2008 年）或安东尼·道尔的《冬眠》（2023 年）等最近的小说，各种形式的人类冬眠或暂停动画。

在科学文献领域，有关于有据可查但考虑不周的人类诱导冬眠的尝试的描述。在 全球最大的生物医学和生命科学工作数据库 上搜索“人工休眠”，发现从 1950 年代初开始，出版物数量出现了奇特的激增，并在大约 10 年后消失。这项努力的幕后推手之一是法国外科医生亨利·拉博里特 （Henri Laborit），他正在寻找帮助患者从创伤性休克中幸存下来的方法，并受到动物在新陈代谢减退状态下似乎受到保护的想法的启发。冬眠疗法，或简称冬眠疗法，旨在诱导对自主神经系统的深刻抑制，以保持对损伤的反应，作为帮助生物体愈合的一种方式。正如医生 W J Kolff 在 1955 年所描述的那样：

“人工冬眠试图复制自然冬眠动物的新陈代谢状态，该动物在冬季睡眠期间似乎对严重伤害非常抵抗，包括血液循环的暂时停止和感染......人工冬眠在当时建立了一种逆行进化，在紧急情况下，它试图复制比人类本身进化得更少的生物的状态。”

“溶解鸡尾酒”是 Laborit 发明的一种混合物，用于诱导神经神经断层（自主神经断开），其关键成分最初是一种称为异丙嗪的吩噻嗪，后来被氯丙嗪取代——一种由法国罗纳-普朗克公司合成的物质。吩噻嗪最初是为纺织工业的染色而开发的;它们首先通过组织学进入医学领域（必须对组织样本进行染色以观察其微观结构），然后作为一种被认为对疟疾寄生虫等病原体有效的药物。

“人工冬眠”被用作相对温和手术的局部麻醉的替代方案

氯丙嗪是一种非常混杂的药物，因为它结合并经常阻断多种内源性神经递质和神经调节剂受体，这些受体介导交感神经作用，通常起到增加神经水平或神经活动和觉醒的作用。氯丙嗪的广泛作用激发了氯丙嗪的各种商品名称——从 Largactil（“广泛作用”）到 Hibernal。这种诱导冬眠的鸡尾酒预计不会导致严重的意识丧失，而是会产生所谓的“药效学脑叶切开术”，一种极度嗜睡、镇静和行为反应降低的状态，相当令人不安。

在正常、总体健康的受试者中，氯丙嗪的作用描述如下：

受试者变得昏昏欲睡、无精打采、平静和冷漠。他们的脸色显得非常苍白。他们的皮肤通常是温暖干燥的，但非常苍白而不是粉红色......受试者随后抱怨普遍的运动无力感，感到寒冷并抱怨口渴。

根据 Kolff 的描述：

焦虑、争吵、不安、发绀和痛苦的病人，在诱导冬眠后变得平静;他不抱怨痛苦;他似乎在睡觉，但......如果您按压断腿或疼痛的腹部，他会做出回应。

科尔夫写道 “人工冬眠被发现在患者“无法恢复”的情况下是有效的，例如当医务人员观察到病情无法控制地恶化、血压下降、抽搐或昏迷时。然而，随着“人工冬眠”的日益普及，它被用于管理其他不太严重的情况，甚至作为相对温和手术（如支气管镜检查）局部麻醉的替代品。”

“溶解鸡尾酒”诱导的中度低温和降低的代谢率可能是冬眠疗法的一个重要方面，如果不是核心方面的话。众所周知，体温过低可能有助于应对潜在的伤害或损伤，例如通过更好地处理失血、炎症、缺氧或提供神经保护。然而，人工冬眠的方法并没有持续很长时间。关于为什么会这样，有两种可能的解释。

一是它引发了一些非常直言不讳的批评。在《诱导体温过低不是“人工冬眠”》（1966 年）一文中，医生阿尔弗雷德·亨德森 （Alfred Henderson） 提醒说：

“冷的恒温动物和冬眠的动物之间存在着巨大的差异......除非人类能够巧妙而可信地以模拟自然冬眠的生理状态的方式应用临床低温，他应该避免用不恰当的命名错误地给他的低温科学和技能贴上标签，从而欺骗自己、专业和俗人。

另一个可能的原因是，用于诱导人工冬眠的关键药物氯丙嗪反而变成了一种改变范式的抗精神病药。神经阻滞剂是一类用于治疗精神病的药物，这一发现将注意力转移到了该化合物的其他更有前途的应用上。”

他缺乏人工冬眠诱导背后的科学理论，以及对潜在生物学的了解不足，这可能是该领域缺乏进展的原因。但是，随着科学家们现在采取更加细致和谨慎的方法，重要的发现带来了新的希望。在过去的几十年里，我们对睡眠和冬眠的分子机制、生理学和神经生理学的理解急剧增加。科学家们发现了监测身体能量平衡的大脑网络和独特的细胞类型，对体温调节和代谢控制至关重要。通过使用现代技术，我们可以人工地开始和结束类似于 麻木 的状态，至少在小型实验动物中是这样，但仍然存在许多问题。

例如——冬眠和睡眠之间有什么关系？最近对几个冬眠物种的研究显示，动物经常通过睡眠进入冬眠状态，仿佛睡眠是通往冬眠状态的门户，是迈向新陈代谢减退的第一步。睡眠从哪里结束，冬眠从哪里开始？这不是一个容易明确回答的问题。麻木和睡眠之间的关系仍然知之甚少，充其量是令人困惑的，尤其是因为在该领域缺乏明确定义的概念。

冬眠的动物似乎在睡觉，但我们使用明确以大脑和行为为中心的标准来定义睡眠，例如不动、唤醒阈值升高和特征性脑电波，而冬眠和麻木是根据代谢标准定义的。也许睡眠是从更“原始”的代谢低下状态进化而来的，而从睡眠进入冬眠的动物反过来概括了这种进化？我们甚至可以将睡眠视为一种中止的冬眠形式，当我们的祖先学会在适当的时候应用休息时间，以保持对身体状态的控制，而不是陷入麻木状态时，睡眠就会出现？

脊髓灰质炎期间的大脑活动模式表明回归到大脑网络的原始状态

值得注意的是，与冬眠相关的深度嗜睡并不总是意味着生物体没有反应，正如该领域的所有研究人员从第一手经验中了解到的那样，没有什么比需要干扰动物更能破坏麻木的了，例如在收集体温等生理指标时。上面提到的仓鼠研究描述了如果在动物进入麻木的初始、脆弱状态期间被处理，它是多么容易被打断，从而导致移动、发声和快速复温。冬眠的动物需要隐私，而观察的行为本身会改变被观察的内容。从冬眠动物身上进行测量的非侵入性方式通常是获得可靠数据的唯一策略，这可能很困难，尤其是在野外冬眠的动物中。

很少有研究仔细观察冬眠动物的脑电波，因此这是一个非常开放的研究领域。研究表明，在相对较高的温度下，冬眠动物的脑电图读数看起来与睡眠的模式特征相似，但随着体温的下降，神经活动下降到一个较低的、接近等电的水平。这种状态通常是脑损伤或深度麻醉的典型状态，也见于药物学诱发的体温过低，此时大脑活动以所谓的“爆发抑制”为特征——短暂的高神经活动与沉默交替出现，即平线脑电图。此类大脑活动的其他例子包括早产儿、新生动物的大脑不成熟，甚至是培养皿中的神经元培养物。有趣的是，麻木期间的大脑活动模式表明大脑网络回归到更原始、更原始的状态。这仍然是一个生物学悖论，因为身体和大脑在冬眠期间可能会很冷，新陈代谢率和神经活动只是正常清醒时水平的一小部分，但有人在那里保留了监控环境的能力，并在受到干扰时很容易做出反应。问题自然而然地出现了，处于如此戏剧性的状态是否会对大脑功能产生影响？

几十年前的一个引人注目的观察结果是，冬眠者不会一直处于冬眠状态，而是定期“解除冬眠”，从几天到几周不等。动物生理学家布赖恩·巴恩斯 （Brian Barnes） 及其同事首先证明了这一点，他们监测了北极地松鼠 （Spermophilus parryii） 的体温：在检查动物冬季的冬眠历史时，研究人员发现体温周期性地出现明显的峰值。在一次几个小时内，冬眠的动物会变暖，这需要大量的能量，然后又会下降。虽然我们仍然不知道为什么会这样，但人们注意到，在那些所谓的 “常热唤醒 ”期间，动物会花费相当多的时间睡觉，这导致了一个挑衅的想法，即它们从冬眠中热身以入睡，然后又沉入冬眠。

即使是小型的 龙卷风，例如 Djungarian 仓鼠，研究发现，在从日常麻木中恢复过来后，动物会进行深度、强烈的睡眠，类似于睡眠剥夺后的状态，就好像它们因处于昏睡状态而疲惫不堪，需要补上一些实际的睡眠。为什么会这样仍然是一个谜，但有一种观点是冬眠会导致某种代谢或突触失衡，需要睡眠才能恢复。

许多重要的问题源于这个概念，例如冬眠的动物在反复循环进入这种与突触网络崩溃相关的剧烈代谢抑制状态后是否以及如何保留它们的记忆。一项针对欧洲地松鼠 （Spermophilus citellus） 的研究表明，这些动物在冬眠数月后仍然记得它们熟悉的同种动物，这是通过社会识别记忆测试测量的。看来，真正重要的东西是被保护起来的，不会被遗忘。虽然这对于在人类中安全地诱导冬眠以进行长途太空旅行的前景肯定很有希望，但科学家们认为，我们也可以利用这种非凡的状态来理解，也许还可以治愈大脑疾病。也许有一天，冬眠会被用作一种手段，以达到治疗目的，重置大脑活动的异常模式或身体稳态。

很容易将进入冬眠和从冬眠中返回的过程与死亡和重生的过程进行比较，也许不足为奇的是，一些科学家在描述麻木时开始唤起这个比喻。我已经提到了冬眠的早期定义，它被视为生与死之间的一种状态，也许回到这个定义是有用的。定义生与死之间的界限从来都不是一门精确的科学，冬眠与死亡的接近程度——也许是有机体在活着时所能达到的最接近的程度——是其最迷人的方面之一。呼吸和心率会降低到几乎无法察觉，身体在深度冬眠时会变得冰冷和僵硬，大脑活动可能几乎不存在。

然而，冬眠的状态无视死亡，它允许有机体存在于另一个维度，一种类似死亡的不死。生命是由有机体的存在来定义的，它看到和感受世界，改变它的环境，繁殖并留下它存在的痕迹。冬眠恰恰相反——它是一种缺席，从世界上消失，缩小到熟悉意义上的不存在，失去自主权，放弃能动性，不是抗拒环境，而是融入其中。矛盾的是，这有助于逃避严酷现实的逆境——什么都不做，涩掉一个人的特征。一个活生生的、有意识的、有行为的有机体所剩无几，冬眠的状态就越深刻、越完整，因此也就越“有效”。

动物通过进入不同的存在维度找到一种 “逃脱 ”的方法--它们的生理机能会减慢

自然，我们羡慕我们周围这么多大大小小的生物掌握并完善了冬眠的技能，这仍然无法理解。是不是因为我们太痴迷于试图理解我们可以看到和测量的东西，而不是注意到不存在的东西作为其基本特征？我们理解冬眠的努力违背了它的整个理念——消失、断开连接、停止时间、与世界合而为一。这就是我们无法理解冬眠的原因吗？

考虑这个例子：当受到威胁时，一些动物会进入一种称为冻结的特殊状态，这是战斗或逃跑反应的极端版本，此时战斗毫无意义，在物理 3D 空间中无处可飞。相反，动物通过进入不同的存在维度找到了一种 “逃脱 ”的方法--它们不仅停止移动，而且它们的生理机能也会减慢，使它们不那么明显。许多生物体采用一种假身份的策略，成为另一个人，称为模仿——例如，为了欺骗他们的敌人，他们假装比现实中更大或更危险。

另一种形式的模仿是假装根本不在场，或者装死，例如在 假死状态的情况下。冬眠是否可以被理解为一种精心设计的、相当极端的模仿形式——一种有机体不再简单地假装死亡，而是经历深刻转变，模糊生与死界限以求生存的状态？在我们能够在诱导人类人工冬眠方面取得切实进展之前，必须更好地了解冬眠的生物学意义，以及它与其他存在状态和存在方式的关系。如果在内心深处，人类总是知道如何冬眠，当条件合适时，当其他继续存在的方式无法想象时，我们可以让这个被遗忘的祖先记忆复活，并以我们自己的人类方式进入冬眠，那会怎样？

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