В новом исследовании, дятлы показывают признаки возможного повреждения головного мозга, но это может быть не плохо для них. Но, несмотря на признаки серьезной травмы головы, мозг дятла функционирует нормально, считают исследователи.
Когда дятлы сильно стучат по дереву, то с каждым стуком птица подвергается силе от 1200 до 1400 г. Для сравнения, ничтожная сила 60-100 г может дать человеку сотрясение мозга. Тот факт, что дятел может испытывать перегрузку в 14 раз, которая, не причиняет ему вреда, но приводит к сотрясению мозга у людей, заставил производителей шлемов моделировать свои конструкции на основе черепа этих птиц. Однако новое исследование усложняет эту историю, показывая, что мозг дятла содержит накопления тау белка, связанного с повреждением головного мозга у людей.
Исследователи из школы медицины Бостонского университета изучали мозг дятлов, чтобы увидеть, как стук влияет их на голову.
Они обнаружили, что со временем дятлы накапливают большое количество белка, называемого тау, который ассоциируется с сотрясением головного мозга у людей.
Большие количества белка также связаны с болезнью Альцгеймера и другими формами деменции, но, несмотря на высокий уровень этого белка, у птиц, по-видимому, нет никаких побочных эффектов.
Результаты команды могут помочь людям с пониманием нейродегенеративных заболеваний и как их лечить.
Дятлы защищены от тяжелой травмы головы, потому что они защищают свой мозг своим языком, который обертывается вокруг внутри черепа. Это анатомический эквивалент ремня безопасности для его мозга.
В ряде предыдущих исследований был рассмотрен вопрос о том, как этот механизм защищает мозг от травм, но новое исследование является первым, которое смотрит на то, поврежден ли мозг, как говорят исследователи.
Соавтор исследования доктор Питер Каммингс (Peter Cummings) сказал: «В спортивном оборудовании были все виды безопасности и технических достижений, основанные на анатомических приспособлениях и биофизике дятла, предполагая, что они не получают травмы мозга от стука».
«Странно, никто никогда не смотрел на мозг дятла, чтобы увидеть, есть ли какой-нибудь ущерб».
В исследовании использовались мозги птиц из коллекций музея естественной истории им. Филда и Гарвардского музея естественной истории, чтобы изучить их на предмет накопления тау.
Джордж Фарах (George Farah), ведущий автор исследования, пояснил: «Основными клетками мозга являются нейроны, которые являются клеточными телами, и аксонами, которые похожи на телефонные линии, которые общаются между нейронами. Тау-белок обертывается вокруг телефонных линий - он дает им защиту и стабильность, сохраняя при этом их гибкость».
В умеренных количествах тау-белки могут быть полезны для стабилизации клеток головного мозга, но слишком много наращивания тау может нарушить связь от одного нейрона к другому.
Профессор Каммингс добавил: «Когда мозг поврежден, тау собирается и нарушает функцию нерва - когнитивная, эмоциональная и моторная функции могут быть подвержены риску».
Исследователи взяли тонкие кусочки сохранившихся мозгов пушистых дятлов и красноплечих чёрных трупиалов, которые не страдают от черепно-мозговых травм, как дятлы. Затем срезы ткани мозга окрашивали ионами серебра, чтобы выделить присутствующие тау-белки.
Они обнаружили, что мозги дятлов имеют гораздо больше накопления белка тау, чем мозги красноплечих чёрных трупиалов.
Исследователи сравнили мозги пушистых дятлов с мозгами красноплечих чёрных трупиалов (на фото). Они не склонны к травмам головы и использовались в качестве контроля в эксперименте. Фото: Walter Siegmund
Однако, хотя чрезмерное накопление тау может быть признаком повреждения мозга у людей, исследователи отметили, что это может не относиться для дятлов.
Фарах сказал: «Мы не можем сказать, что эти дятлы определенно получили черепно-мозговые травмы, но в мозгах дятел есть повышенное уровень содержания тау, который, как показали предыдущие исследования, свидетельствует о черепно-мозговой травме».
Профессор Каммингс добавил: «Самые ранние дятлы датируются 25 миллионами лет - эти птицы живут на планете в течение долгого времени».
«Если стук нанесит черепно-мозговую травму, почему вы все еще видите это поведение? Почему эволюционные адаптации прекратились в мозге?. Существует вероятность того, что тау в дятлах является защитной адаптацией и, возможно, вообще не патологией».
Они добавили, что знания о мозгах дятлов могут помочь сделать американский футбол или регби безопаснее для детей.
Профессор Каммингс сказал: «Если накопление тау является защитной адаптацией, есть ли что-то, что мы можем взять из этого, чтобы помочь людям с нейродегенеративными заболеваниями? Дверь открыта, чтобы узнать, что происходит, и как мы можем применить это к людям».
Исследователи считают, что мозг дятла может помочь в лечении таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Бен Маркс (Ben Marks), менеджер коллекций птиц музея естественной истории им. Филда, сказал о просьбе исследователей использовать мозг птицы в музее: «С одной из лучших коллекций птиц в мире мы всегда пытаемся сообщить людям, что у нас есть, почему у нас есть это, и для чего он может быть использовано. Мы получаем более сотни запросов на выдачу образцов каждый год - это выделялось, потому что это был новый подход, в котором использовались реальные приложения. Некоторые из образцов, использованных в этом исследовании, были собраны в 1960-е годы. Наши сотрудники заботились о них более 50 лет назад, пока их не попросили об этом исследовании и использовали так, как не мог себе представить оригинальный коллекционер».
Исследование было опубликовано в журнале PLOS ONE.
Источник: dailymail.co.uk/
