우주여행의 꿈:  박쥐의 피가 긴 우주 여행을 위한 인간의 동면을 가능하게 할 수 있다.

인류가 별을 여행하는 문명이 되는 꿈을 꾸는 가운데, 장시간 우주 여행의 과제가 커다랗게 다가온다.

이 과제에 대한 잠재적 해결책 중 하나는 동면인데, 과학자들은 이것이 우주인이 별들 사이의 긴 여행을 견뎌내는 데 도움이 될 수 있다고 믿는다.

NASA는 수년간 이 아이디어를 조사해 왔으며, 북극 땅 다람쥐의 동면 패턴도 연구했다.

그러나 최근 독일 그라이프스발트 대학의 제랄드 케르트가 이끄는 팀은 효과적인 동면에 대한 통찰력을 얻기 위해 박쥐에 초점을 맞추었다.

인터스텔라 드림

미국 국립과학원 회보에 게재된 이 연구는 특정 유형의 적혈구인 적혈구가 동면 과정에서 하는 역할을 탐구한다.

동면은 많은 포유류에게 중요한 생물학적 전략으로, 이를 통해 에너지를 보존하고 희소한 자원에 직면하여 생존할 수 있다.

인류가 4.24광년 떨어진 프록시마 센타우리와 같은 이웃 별까지 여행하려면 빛의 속도에 가까운 속도로 여행하더라도 수십 년이 걸릴 수 있다는 현실에 맞서야 한다.

따라서 동면은 미래의 우주 임무에 필수적이 될 수 있으며, 우주인이 긴 여행 시간 동안 "잠을 잘" 수 있게 해준다.

커스와 그의 연구팀은 동면하는 박쥐(특히 Nyctalus noctula)와 동면하지 않는 박쥐(Rousettus aegypticus)의 적혈구와 인간의 혈액 샘플을 광범위하게 분석했다.

동면 중에 이러한 혈액 세포가 어떻게 적응하는지 이해하는 것은 매우 중요하다. 동면하는 동물은 체온이 상당히 떨어지더라도 조직에 산소를 공급하기 위해 여전히 기능하는 혈액 공급이 필요하기 때문이다.

박쥐의 혈액

연구팀은 혈액 세포가 압력과 혈관 크기의 변화에 ​​반응하여 모양이 변한다는 것을 알아냈다.

이를 통해 그들은 동면 중의 극한 조건이 혈액 세포에도 변화를 일으킬 수 있는지 조사하게 되었다.

그들이 발견한 것은 설득력이 있었다. 동면하는 종의 내부 온도가 화씨 99도에서 화씨 73도로 떨어지면서 조사한 모든 종의 적혈구 구조가 상당히 변형되었다.

세포는 덜 탄력적이고 점성이 높아져 추운 환경에서 에너지를 보존하기 위한 생리적 적응을 나타낸다.

흥미롭게도, 이 연구에서 중요한 차이점이 밝혀졌다. 박쥐의 적혈구는 온도가 화씨 50도로 떨어져도 계속 변형되는 반면, 인간의 혈액 세포는 더 낮은 온도에서 반응이 멈췄다.

이는 박쥐가 극한의 추위를 견딜 수 있는 독특한 적응력을 가지고 있음을 시사하는데, 이 특성은 잠재적인 인간 응용 분야에 활용될 수 있다.

인간의 동면

동면 기술을 우주 여행에 적용하는 것은 장기적인 목표이지만, 이 연구의 즉각적인 의미는 의학에 혁명을 일으킬 수 있다.

과학자들은 인간 혈액 세포의 기계적 특성을 조작하는 방법을 이해하면 약리적 목적으로 순환을 최적화할 수 있다고 믿는다.

심부 저체온 순환 정지(DHCA)와 같은 현재의 수술 기술은 복잡한 수술 중에 일시적으로 뇌 기능을 멈추기 위해 이미 통제된 저체온을 활용한다.

케르트는 이 연구의 중요성을 강조하면서 인간에게 동면이 곧 다가올 가능성은 없지만, 이 발견은 상당한 진전을 나타낸다고 지적했다.

그는 "성간 비행 중 인간을 낮은 온도에 두는 데는 이점이 있다."라고 말하며 연구의 장기적 잠재력을 강조했다.

궁극적으로 이 연구는 동물 왕국이 생존 전략과 생리적 적응에 대해 제공할 수 있는 심오한 통찰력을 보여준다.