Superbowl: что мозги дятла говорят нам о CTE в игре

Ожидается, что Superbowl Sunday соберет 110 миллионов зрителей, которые будут наблюдать за крупной игрой - не считая только вне поля, четырех независимых специалистов по сотрясению мозга, стратегически расположенных в стороне, чтобы быстро определять, оценивать и лечить потенциальные травмы головы, которые могут привести к хронической болезни. травматическая энцефалопатия, или CTE.

Впервые диагностированный у игрока НФЛ в начале 2000-х годов, CTE стал предметом растущего количества исследований дегенеративных состояний.

В пятницу научный журнал PLOS ONE добавляет интригующую информацию в растущей области исследований CTE, хотя эта сфокусирована не на футболистах, а на дятлах.

Эти выносливые птицы многократно ударяют головой о дерево с силой 1200-1400 г (примерно в десять раз больше силы, чем у футбольной снасти, которая приводит к сотрясению мозга), когда они клюют дерево - без очевидный повреждение мозга.

По крайней мере, это то, во что верили ученые со времени влиятельного исследования 1976 года. Но поскольку исследование было основано на устаревшей методологии окрашивания мозга, команда исследователей из Бостонского университета решила переделать исследование с использованием современных технологий.

Исследователи во главе с тогдашним аспирантом БУ Джорджем Фарах также исследовали сохраненный мозг десяти дятлов разных пород (шесть пуховых дятлов, один желто-пузатый саппер, один северный мерцатель, один бледно-пузатый дятел и один линейный дятел), а также как контрольная группа краснокрылого черного дрозда, который не имеет привычки бить себя клювом и направляться против чего-либо.

На этот раз исследователи обнаружили ненормальное накопление белка тау у дятлов, но не в контрольной группе без клевания. У людей сопоставимое накопление тау будет показателем повреждения головного мозга. Это ставит под сомнение основополагающие результаты исследования 1976 года о том, что дятлы не повреждают мозг.

По словам исследователя Питера Каммингса, команда была удивлена ​​результатами. «Мы не думали, что найдем тау в дятлах», - говорит он. обратный, «С эволюционной точки зрения, почему у них есть тау в мозге, когда они были видом в течение тысячелетий?»

Ранее исследователи полагали, что именно биофизические приспособления, в том числе сильные мышцы шеи и длинный язык, могут связывать череп во время сильного клевания и твердой кости по направлению к передней части черепа (в отличие от обычно легкого, губчатого черепа птиц, который более аэродинамичный).

Но, как удивляется Каммингс, «почему адаптация остановится на мозге? Можно подумать, что сам мозг защитит себя от удара ».

Он также отмечает, что существуют различные типы тау, и что это не обязательно патологическое. «Некоторые из них являются нейропротекторными и помогают защитить нейрон от дисфункциональности», - говорит он.

Конечно, ученые быстро отмечают, что связь не является причинно-следственной и что их результаты требуют дальнейших исследований. Кроме того, сфера их проекта была ограничена, поскольку размер выборки составлял всего пятнадцать птиц, десять дятлов и пять черных дроздов.

Дятлы - не единственные животные, которые могут научить нас больше о CTE. обратный Ранее рассказывалось об уроках, которые мозг зебрафиш извлекает из-за травм головного мозга, в то время как Фара говорит, что они также рассматривали возможность изучения барана с длинными рогами, который страдает от аналогичной травмы головы во время брачного периода.

Тем не менее, даже предположение о том, что мозги самих дятлов могли развиваться, чтобы выдерживать регулярные удары головой такой большой силы, могло бы дать дополнительные подсказки о том, как профессиональные футболисты могут продолжать играть в любимый вид спорта Америки - безопасно.

Аннотация: Дятлы испытывают силы до 1200–1400 г при клевании. Предполагается, что из-за эволюционной адаптации дятел невосприимчив к черепно-мозговым травмам. Это предположение привело к использованию дятла в качестве модели при разработке спортивного снаряжения, такого как футбольные шлемы. Однако в настоящее время неизвестно, развивается ли у дятла мозг нейротравмы в связи с высокими перегрузками, возникающими во время клевания. Мозг 10 консервированных дятлов, сохранившихся в этаноле, и 5 экспериментальных контролей черных птиц с красными крыльями, сохраненных в этаноле, были исследованы с использованием серебряного красителя Галлиас и антифосфо-тау. Результаты показали наличие положительных по серебру положительных отложений в периваскулярном и белом веществах в восьми из десяти мозговых дятлов. Тау-положительные скопления были замечены в трактах белого вещества у 2 из 3 исследованных дятлов. У контрольных птиц окрашивание не выявлено. Отрицательное окрашивание контрольных птиц, контрастирующее с диффузным положительным окрашиванием срезов дятла, указывает на возможность того, что клевание может вызвать накопление тау в мозге дятла. Дальнейшие исследования необходимы, чтобы лучше понять отношения.