CENTRO PECCI journal

Quali sono le scoperte scientifiche che hanno dato origine all’idea di ibernazione applicata ai viaggi spaziali?

L’idea di sviluppare una tecnica per ibernare l’uomo non è nuova, sopratutto per le importanti ricadute cliniche di questa tecnologia. Per molto tempo però è mancato un quadro teorico che permettesse di ipotizzare i passi necessari per arrivarci. Come spesso succede nel mondo della ricerca di base le conseguenza di alcuni studi aprono scenari inaspettati. D’altra parte, se potessimo pianificare ogni scoperta, sarebbe un po’ come averla già fatta. Nel nostro caso tutto origina da un gruppo di ricercatori americani, fra cui specialmente il Professor Shaun F. Morrison, che hanno pazientemente studiato il modo in cui il cervello regola e comanda la produzione di calore nel corpo. In quegli anni, lo scopo di quelle ricerche era trovare una cura all’epidemia di obesità che si andava espandendo nel mondo occidentale. L’idea era semplice, attivare il consumo di energia dell’organismo per consumare calorie e perdere quindi peso. Fu solo dopo un decennio di lavoro che l’idea di provare ad attivare il processo contrario, ossia spegnere il consumo energetico dell’organismo, si affacciò alla nostra mente. All’inizio poi, le applicazioni a cui si pensava erano squisitamente cliniche. In molte condizioni infatti, dall’ictus all’arresto cardiaco, indurre uno stato di animazione sospesa sarebbe clinicamente molto rilevante, poiché ridurrebbe tantissimo i danni della malattia. All’applicazione spaziale hanno poi pensato le agenzie spaziali, aprendo una strada di ricerca scientifica molto innovativa.

In che modo l'ibernazione, intesa come interruzione della normale attività cerebrale, può mutare la comune nozione di tempo durante un viaggio spaziale?

Questa è una domanda a cui è difficile rispondere, poiché i substrati neuronali umani, responsabili della percezione del tempo non sono molto noti. Basandosi comunque sull’attività cerebrale presente negli animali, sia quelli che in natura entrano in letargo che quelli per cui questo processo è stato indotto farmacologicamente, si può dire che probabilmente il tempo neuronale passa più lentamente. A scanso di equivoci, questo non significa che si osservano mutazioni nella natura fisica del tempo. Significa però che, qualunque sia il meccanismo usato dal cervello per elaborare lo scorrere del tempo, questo meccanismo funzionerà più lentamente, mutandone quindi la nostra percezione. Fra le cause di questo rallentamento, vi è sicuramente il cosiddetto effetto Q10, un effetto che descrive come la velocità delle reazioni biochimiche alla base della vita sia proporzionale alla temperatura. In altre parole, in cellule più fredde le reazioni chimiche della vita avvengono più lentamente, un po’ come un film i cui fotogrammi rallentino progressivamente sullo schermo al raffreddarsi del proiettore.

Saremmo però in grado di percepire tale rallentamento? Questo è ancora più difficile da predire. Infatti affinché una qualunque struttura sia in grado di ospitare la coscienza deve possedere alcune caratteristiche. Fra queste vi la capacità di ospitare una certa quantità di informazione integrata, che è misurata da un numero chiamato Φ (Phi). Più Φ è alto, più coscienza è "supportabile" da quella struttura. Cambia Φ durante l’ibernazione? Probabilmente diminuisce molto. Infatti durante l’ibernazione si riassorbono le sinapsi, ovvero i collegamenti fra neuroni che normalmente sono alla base di quella connettività corticale che consente di generare un alto Φ. I neuroni, in altre parole, si de­connettono, trasformando così la più complessa rete neurale dell’universo in un “semplice” insieme di neuroni. È possibile quindi che un uomo in ibernazione non sia più in grado di esperire un flusso di coscienza comparabile con quello cui siamo abituati. 

Quali ripercussioni fisiche e fisiologiche comporta lo stato di ipotermia sul corpo umano?

Lo studio dell'ibernazione e della sua peculiare fisiologia ha rivelato molti altri interessanti fenomeni che potrebbero essere di grande beneficio per l'uomo. Eccone qui riportati alcuni:

1) Non si conoscono i motivi, ma gli animali durante il letargo hanno mostrato il mantenimento del tono muscolare, l'assenza di demineralizzazione ossea e una elevata radioprotezione. Si tratta di elementi di grande interesse, sia per l’applicazione ai viaggi spaziali, che per l’uso di protocolli di radioterapia antitumorale più evoluti.

2) Le modificazioni sinaptiche. ​Durante il periodo di ibernazione la corteccia cerebrale va incontro a una "deconnessione funzionale" che ricorda quello che si verifica nel morbo di Alzheimer. Negli animali ibernanti però, queste modificazioni "simil patologiche", ritornano rapidamente alla normalità durante il processo di risveglio.

3) ​Il sistema immunitario va incontro ad un grosso rimaneggiamento durante l'ibernazione visto che i linfociti migrano dal sangue ai linfonodi. L'organismo si trova così  in uno stato di immunosoppressione e questo può aprire nuovi approcci alle malattie di origine infiammatoria.

4) Durante l’ibernazione le cellule tumorali smettono di proliferare, riprendendo la loro attività al risveglio. Approfondire quali siano i meccanismi di questa potente azione tumoro­statica sarebbe di grande interesse.

L’attuazione di questa scoperta potrebbe scandire la fine della concezione di mondo che abbiamo oggi. Quali effetti apporterebbe nella nostra vita quotidiana?

Probabilmente la possibilità di far entrare gli essere umani in ibernazione non cambierà, almeno a breve termine, la nostra concezione di mondo. Al momento infatti non è possibile sapere per quanto tempo questa condizione di animazione sospesa possa essere mantenuta. Se guardiamo ancora al mondo naturale, i mammiferi che vanno in letargo lo fanno al massimo per 9 mesi, ma esistono anche animali che possono restare in uno stato di quiescenza per anni. Una simile condizione di quiescenza pluriennale è al momento al di là delle nostre possibilità, ma non è detto rimanga tale. Se però venisse sviluppata la possibilità di restare in animazione sospesa per decenni o secoli, allora si porrebbero indubbiamente quesiti e problemi che cambierebbero notevolmente il nostro mondo. Potremmo per esempio ibernare i criminali, con la possibilità di rimetterli in libertà come se quel tempo non fosse passato, se per qualche motivo fossero più tardi trovati innocenti. Ma anche i colpevoli in realtà si troverebbero a non avere esperienza del tempo della pena, sarebbe questo accettabile? E quali sarebbero i diritti di una persona in ibernazione e per quali motivi dovrebbe essere svegliata? Chi pagherebbe i costi di tale processo? Come per tutte le rivoluzioni tecnologiche è nelle sue applicazioni che l’umanità deve esprimere il suo lato più illuminato.