人間は冬眠できるか？　動物の冬眠の世界を探る

要約

この記事では、動物の冬眠の世界を探り、人間の冬眠が現実のものになる可能性があることを紹介します。200種以上の動物が、食物や水の備蓄が少ない過酷な冬の期間を乗り切るために冬眠を利用しています。研究者たちは、冬眠はハイバネーターの生理と行動を微調整する独特の遺伝子パターンによって制御されることを発見しました。冬眠する動物を研究することで、脳卒中時の脳の保護、筋肉の衰退予防、そして人間の代謝と体重増加の関係を理解することができる可能性があります。

動物の冬眠の科学

SF映画で宇宙飛行士が冬眠している場面はおなじみですが、現実に人間が冬眠できるのでしょうか？この問いに答えるため、研究者たちは冬眠が普及している動物界に目を向けました。北アメリカのツンドラや北ロシアに生息するアークティックグラウンドスクイレルなど、200種以上の動物が冬眠しています。この動物は永久凍土の下に穴を掘り、体温が氷点下2.9度にまで下がる休眠状態に入ります。他の動物、例えばメスのクロクマは冬眠中に出産や授乳を行うことができます。また、太い尾を持つマダガスカルのドワーフレムールは、食べ物を大量に食べて脂肪を蓄え、体重を倍増させることで長い休眠に備えます。

冬眠は生存戦略

冬眠は多くの動物にとって必要不可欠な生存戦略であり、食物や水の備蓄が少なくなる冬の期間を乗り切るための手段です。長年にわたり、専門家たちは冬眠は北極や温帯地域でしか起こらないと考えてきました。しかし最近では、乾燥した砂漠や熱帯雨林でも冬眠する動物が発見されています。

冬眠する動物の生理学

冬眠が始まると、動物の心拍数は通常の1〜3％にまで遅くなります。例えば、ドワーフレムールは通常約180回／分の心拍数が、1回あたり約1回まで低下します。呼吸も劇的に減少し、レムールの場合、10〜21分に1回しか呼吸しなくなります。そして、クロクマのようなほとんどの冬眠動物は、冬眠期間中に尿や排泄物を出しません。冬眠する動物は、体内で十分な血液と酸素が循環しているため生きているように見えます。また、冬眠する動物のスキャン結果からは、脳の活動がほとんど停止していることがわかります。しかし、冬眠は長い冬の昼寝ではありません。研究によれば、レムールやアークティックグラウンドスクイレルの場合、動物たちはほとんど眠っていないとされています。冬眠は、代謝率と体温が低下する定期的な状態であり、トルパーとして知られています。動物は数日から5週間の間トルパー状態にあり、その後、通常の代謝率と体温に戻ってから約24時間経過し、再びトルパー状態に入ります。この現象は、インターバウト覚醒として知られており、なぜ起こるのかはまだ謎です。