Voici pourquoi l’hibernation dans l’espace n’est peut-être pas possible pour les humains après tout

L’envoi d’humains pratiquement n’importe où dans l’espace au-delà de la Lune pousse la logistique de la santé, de la nourriture et de la psychologie à des limites que nous commençons à peine à saisir.

Une solution de base à ces problèmes dans la science-fiction consiste simplement à mettre les voyageurs du Vide au lit pendant un certain temps. Dans un état de sommeil proche de l’hibernation ou de la torpeur, le métabolisme chute et l’esprit est épargné de l’ennui d’attendre des heures vides interminables.

Contrairement aux voyages plus rapides que la lumière et aux trous de ver, le principe de mettre les astronautes dans une forme d’hibernation semble être à portée de main. Assez pour que même l’Agence spatiale européenne se penche sérieusement sur la science derrière cela.

Les implications d’une nouvelle étude menée par un trio de chercheurs chiliens révèlent maintenant un obstacle mathématique à la transformation du potentiel de stase humaine à long terme en réalité, un obstacle qui pourrait signifier qu’il est pour toujours hors de notre portée.

Roberto F. Nespolo et Carlos Mejias du Millennium Institute for Integrative Biology et Francisco Bozinovic de l’Université catholique pontificale du Chili ont entrepris de démêler la relation entre la masse corporelle et la dépense énergétique chez les animaux qui hibernent.

Ils ont découvert un niveau minimum de métabolisme qui permet aux cellules de persister dans des conditions froides et pauvres en oxygène. Pour des animaux relativement lourds comme nous, les économies d’énergie que nous pourrions attendre d’entrer dans un état d’hibernation profonde seraient négligeables.

En fait, nous ferions probablement mieux de simplement faire la sieste à l’ancienne.

Le mot hibernation évoque souvent des images d’un ours niché dans une tanière pour un long repos hivernal.

Alors que les ours s’éteignent pendant plusieurs mois longs et froids, leur dormance n’est pas tout à fait comme la véritable hibernation chez les petites créatures comme les écureuils terrestres et les chauves-souris.

Chez ces animaux, la température corporelle chute, le métabolisme diminue et le rythme cardiaque et la respiration ralentissent. Ce processus peut réduire la dépense énergétique jusqu’à 98 % dans certains cas, éliminant ainsi le besoin de gaspiller l’effort de chasse ou de recherche de nourriture.

Cependant, même dans cet état, l’animal peut encore perdre plus d’un quart de son poids corporel en brûlant ses réserves de carburant.

Si nous appliquions les mêmes mathématiques de base à un humain adulte en hibernation, un apport alimentaire quotidien d’environ 12 000 kilojoules serait remplacé par un besoin de seulement quelques centaines de kilojoules de graisse corporelle.

En gardant ce scénario, nous pourrions imaginer que notre intrépide touriste de l’espace blotti dans son lit spécialement équipé perdrait un peu plus de six grammes de graisse par jour. Sur un an, cela représenterait environ deux kilogrammes de poids.

Cela pourrait convenir pour un voyage rapide vers les lunes joviennes, mais si l’adulte moyen veut survivre des décennies à flotter dans l’espace interstellaire jusqu’à une étoile proche, il devra emballer quelques centaines de kilogrammes de graisse supplémentaires. Cela, ou se réveiller régulièrement pour jeter un milk-shake au saindoux ou trois.

Ces calculs sommaires reposent sur de nombreuses hypothèses, dont la moindre n’est pas la mise à l’échelle de l’hibernation. Après tout, il y a probablement une bonne raison derrière la rareté des énormes mammifères hibernants de notre taille (ou plus).

Les chercheurs ont donc effectué une analyse statistique sur une variété d’espèces hibernantes, comme détaillé dans les études précédentes.

À partir de là, ils ont conclu que la dépense énergétique quotidienne des animaux en hibernation s’échelonne de manière assez équilibrée, de sorte qu’un gramme de tissu d’un minuscule mammifère, comme la chauve-souris à oreilles feuilles de 25 grammes, consomme autant d’énergie qu’un gramme de tissu d’un Spermophile hibernant de 820 grammes.

Nous pourrions supposer que si jamais nous trouvions comment hiberner aussi efficacement qu’un loir, chaque gramme de nos tissus nécessiterait la même énergie que chaque gramme des leurs.

C’est une autre histoire quand les mammifères sont actifs, cependant. La mise à l’échelle de la relation entre le métabolisme actif et la masse produit un graphique légèrement différent qui révèle un point auquel l’hibernation n’économise pas vraiment beaucoup d’énergie pour les bêtes plus grosses.

Ce point est proche de notre propre masse, ce qui implique que nos besoins énergétiques totaux pendant l’hibernation ne seront pas significativement différents de ceux pendant que nous sommes simplement au repos.

Cela pourrait expliquer pourquoi les ours n’hibernent pas vraiment de la même manière que les petits animaux. Et cela signifie aussi pour nous, les humains, prendre tous les risques et se donner la peine de refroidir notre corps, de baisser notre rythme cardiaque et notre respiration, et de déprimer artificiellement notre métabolisme pourrait ne pas nous donner les résultats que nous espérions.

Si nous voulons sauver notre ennui et éviter de grignoter la réserve de crème glacée lyophilisée du navire, autant nous gaver L’étendueprenez un tas de sédatifs et somnolez en direction de Mars.

Forcer les humains à hiberner ne vaudra tout simplement pas la peine.

Cette recherche a été publiée dans Actes de la Royal Society B.

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