Giả sử có chở theo người, con tàu đó cần mang đủ thực phẩm cho chuyến đi, hoặc một cỗ máy tạo ra thức ăn từ không khí loãng - những điều dường như không tưởng. Hiện nay, có một giải pháp mà các nhà khoa học đang tính tới, đó là làm cho cơ thể “ngủ đông”.

Trạng thái Torpor

Ngủ đông (Hibernation) là trạng thái tự nguyện mà một con vật đi vào để bảo tồn năng lượng khi thức ăn khan hiếm, giảm thiểu nhu cầu phải đối mặt với sự khắc nghiệt trong những tháng mùa đông giá lạnh.

Đây thực sự như một giấc ngủ sâu, trạng thái cơ thể được đánh dấu bằng nhiệt độ thấp, nhịp thở, nhịp tim chậm, và tỷ lệ trao đổi chất thấp. Con vật có thể tồn tại trong vài ngày, vài tuần hoặc vài tháng. Ngủ đông hiện chỉ được ghi nhận ở một số loài vật. Liệu con người có thể kích hoạt được trạng thái này không?

Theo các nhà khoa học, hiện có 3 nghiên cứu mới cho thấy con người có khả năng đi vào trạng thái ngủ đông, giống như gấu và các động vật có vú khác.

Nghiên cứu thứ nhất trên những hóa thạch cho thấy một số người tiền sử ở vùng khí hậu lạnh giá chết người nhưng vẫn sống sót. Họ không phải làm gì cả, chỉ việc nằm yên, cơ thể được cung cấp chất béo dự trữ.

Sima de los Huesos là một hang động có từ 430 nghìn năm nay ở Cueva Mayor thuộc vùng núi Sierra de Atapuerca của Tây Ban Nha, được coi là nghĩa trang lâu đời nhất được biết đến trong lịch sử. Nó chứa khoảng 2.000 xương thuộc về ít nhất 32 cá nhân khác nhau.

Đây là bộ sưu tập hóa thạch của con người lớn nhất từ kỷ nguyên Pleistocen giữa. Một bài báo đăng trên tạp chí L'Anthropologists tiết lộ, một số hóa thạch trên cho thấy sự phát triển của xương bị chậm hoặc ngưng lại trong vài tháng mỗi năm, ám chỉ con người sơ khai đã bước vào “trạng thái trao đổi chất giúp họ tồn tại một thời gian dài trong điều kiện lạnh giá với nguồn cung cấp thực phẩm hạn chế và đủ lượng mỡ dự trữ trong cơ thể”.

Tuy nhiên, đây không phải là ngủ đông mà là trạng thái hôn mê - bảo tồn năng lượng không tự nguyện có thể thấy ở chuột, chim và các sinh vật khác, được gọi là Torpor. Về cơ bản nó là phiên bản đơn giản của chế độ ngủ đông.

Kích hoạt gen ngủ đông

Phi hành gia trong trạng thái “ngủ đông” trên đường lên sao Hỏa.

Nghiên cứu thứ hai đã tìm ra cách tạo ra trạng thái ngủ đông ở các loài linh trưởng không phải người. Tiến sĩ Marina Blanco, nhà khoa học thuộc Đại học Duke ở Mỹ, người đã nghiên cứu về quá trình ngủ đông ở vượn cáo lùn, giải thích trên tờ Daily Mail rằng, ngủ đông ở người là một khả năng tiềm ẩn trong cấu tạo gen.

Một số động vật có vú như gấu nâu, vượn cáo và nhím được biết là loài ngủ đông - chúng cố tình làm chậm quá trình trao đổi chất đến mức gần như không có gì để hỗ trợ sự sống qua nhiều tháng lạnh giá, cạn kiệt nguồn cung cấp thức ăn.

Mặc dù quá trình đi vào trạng thái ngủ đông đã được hiểu rõ, nhưng quá trình thoát khỏi nó thì không. Một nỗ lực mô phỏng quá trình này bị trở ngại bởi cú sốc mà các cơ quan và mô của cơ thể phải chịu khi lưu lượng máu được thiết lập lại.

Trong khi nghiên cứu kích hoạt lại gen Torpor ở người, các nhà khoa học ở Trung Quốc đã thực hiện một cách tiếp cận khác - hạ thân nhiệt trong thời gian dài. TS Wang Hong và TS Dai Ji từ Viện Công nghệ Tiên tiến Thâm Quyến (SIAT) thuộc Viện Khoa học Trung Quốc, đã tường trình trên tạp chí The Innovation về quá trình hạ thân nhiệt đầu tiên ở loài linh trưởng không phải người, bằng cách kích hoạt một nhóm tế bào thần kinh vùng dưới đồi.

Hạ thân nhiệt là tên gọi chính thức của việc giảm nhiệt độ cơ thể và giảm đáng kể hoạt động trao đổi chất - kỹ thuật được sử dụng trong cấy ghép tim và các ca phẫu thuật dài hạn khác. Đây cũng là tình trạng ngẫu nhiên mà nhiều người sau khi rơi qua lớp băng xuống hồ nước hoặc tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt trong khoảng thời gian dài mà vẫn sống sót.

Nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã cố gắng tạo ra khả năng hạ thân nhiệt không gây tử vong cho khỉ đuôi dài (Macaca fascicularis) bằng cách kết hợp thao tác hóa sinh, quét hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI), phân tích hành vi để duy trì trạng thái trong một tập hợp hẹp các thông số sinh lý và sinh hóa.

Thiền định

Nghiên cứu thứ ba về ngủ đông liên quan đến lĩnh vực tinh thần. Tờ Tibetan Review tường trình về các thí nghiệm gần đây trong việc lặp lại thực hành thiền định sâu của các nhà sư Tây Tạng như một cách để tạo ra trạng thái ngủ đông trong quá trình du hành liên hành tinh.

Đây sẽ là cách thức ít tốn kém nhất vì nó không liên quan đến kho lưu trữ hoặc tủ lạnh, chỉ cần trí óc con người. Đại diện của Đại học quốc gia Moscow đang nghiên cứu hoạt động điện não của các nhà sư trong khi thiền định, họ có thể đạt được sự hạn chế cảm giác và tập trung sâu trong khi làm chậm quá trình trao đổi chất.

Các chuyên gia từ Liên bang Nga đang làm việc để chọn ra một số kỹ thuật hiệu quả nhất và tìm hiểu cách đào tạo những nhà du hành vũ trụ đạt được trạng thái thiền định sâu giống như các nhà sư. Mặc dù thời gian không lâu dài như các kỹ thuật ngủ đông hoặc Torpor, nó có thể được sử dụng kết hợp trong quá trình lên sao Hỏa.

***

Ý tưởng cơ bản về việc đưa các phi hành gia vào trạng thái ngủ đông dài hạn đã được 3 cuộc nghiên cứu kể trên đưa ra không phải là hoang tưởng, nhưng để đạt được điều này, cần phải có thêm thời gian song song với những thành tựu về không gian khác.