Hinterlässt All Das Headbanging Die Gehirne Von Spechten?

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Specht-gehirne sind vor wiederholten stößen nicht immun.

Die Wissenschaftler haben vielleicht gerade neue Löcher in die weit verbreitete Vorstellung gepackt, dass das Gehirn von Spechten nicht durch die beträchtliche Kraft beeinträchtigt wird, die durch ihr schnelles Picken erzeugt wird.

Eine neue Studie - die erste Untersuchung der Gehirne der Vögel - zeigt, dass das Spechtgehirn gegenüber diesen wiederholten Auswirkungen nicht immun ist und eine Art Proteinansammlung erfährt, die beim Menschen mit Traumata und Gehirnschäden in Verbindung gebracht wird.

Es ist jedoch unklar, ob das Vorhandensein dieses als "Tau" bezeichneten Proteins auf einen Hirnschaden bei den Vögeln hindeutet. In der Tat könnte Tau sogar als schützende Anpassung dienen und den Nerven der Vögel einen Puffer bieten, der sie vor Schaden schützt, so die Studie. Diese neuen Einblicke in das Gehirn des Spechts könnten Forscher dazu anregen, die Proteine, die mit Hirnschäden bei Menschen in Verbindung gebracht wurden, genauer zu untersuchen, teilten die Autoren der Studie WordsSideKick.com mit. [5 Wege, wie die Wissenschaft den Fußball sicherer machen könnte]

Ein Specht, der an einem Baum hämmert, erfährt Kräfte, die bis zu 1.400-mal so hoch sind wie die Schwerkraft der Erde oder 1.400 G. Um dies in die richtige Perspektive zu rücken, kann der Mensch etwa 8 G Dauerimpuls aushalten, bevor er schließlich ausfällt, und eine plötzliche Anwendung von 50 G würde die meisten unserer Organe ablösen. Selbst relativ geringe g-force-Mengen bei Menschen können eine Gehirnerschütterung, anhaltende Schmerzen im Nacken und Rücken sowie rote Punkte auf der Haut von gerissenen Kapillaren hervorrufen - den sogenannten "G-Masern" oder "Geasles". eine Website für Luftfahrt- und Mediziner.

Wie machen Spechte das? Sie haben eine Reihe besonderer körperlicher Merkmale, wie Schädel mit schwammigen Schichten - vor allem in den vorderen Regionen -, die das Gehirn abfedern. Eine robuste Nackenmuskulatur mildert die Wirkung ebenfalls, während dicke innere Augenlider die Augen schützen.

Ihre Gehirne pflücken

Seit Generationen waren sich die Wissenschaftler einig, dass Spechte bei den wiederholten Einwirkungen keine Abnormalitäten im Gehirn entwickelten. Andererseits hatten noch nie Spechte ein Gehirn auf Anzeichen von Schäden untersucht, stellten die Studienautoren fest. Da der Spechtstamm seit etwa 25 Millionen Jahren besteht, wurde allgemein angenommen, dass die Vögel keine ernsthaften Hirnprobleme haben könnten, untersuchte der Mitautor Dr. Peter Cummings, Assistenzprofessor für Anatomie und Neurobiologie an der Boston University School of Medicine, erzählte WordsSideKick.com.

In der neuen Studie suchten die Forscher jedoch nach Beweisen, wo sonst niemand zuvor war: in den Geweben der Spechte. Dazu musste der Studienautor George Farah, der damals an der Boston University School of Medicine studierte, herausfinden, wie man die Orgel in einem Stück entfernen kann.

"Es dauerte einige Versuche und Fehler", sagte er zu WordsSideKick.com.

Proben aus dem Field Museum versorgten die Forscher mit Proben von Gehirngewebe von Spechten.

Proben aus dem Field Museum versorgten die Forscher mit Proben von Gehirngewebe von Spechten.

Bildnachweis: The Field Museum

Anders als die menschlichen Schädel, die Farah zuvor seziert hatte, haben die Schädel der Spechte eine knöcherne Platte, die ihre optische Region schützt, die sich am Hirnstamm befindet und ziemlich groß ist, sagte er. Farah benutzte ein Dremel-Werkzeug und sehr feine Skalpelle, die weit hinten am Schädel zurückgingen, als dies bei einem Menschen der Fall wäre, um die Entfernung der Optikregion und eines Teils des Hirnstamms zusammen mit den anderen Teilen des Gehirns, Farah, zu ermöglichen sagte.

Er färbte dann das Gewebe, um Tau-Proteine ​​zu enthüllen, die in den Gehirnen der Spechte auftauchten, aber nicht in den Gehirnen anderer Arten von nicht peckenden Vögeln in der Kontrollgruppe des Experiments, sagte Cummings. [Im Gehirn: Eine Foto-Reise durch die Zeit]

Tau-Proteine ​​stabilisieren die Neuronen, und sie können aus verschiedenen Gründen im menschlichen Gehirn vorkommen, darunter Verletzungen, neurodegenerative Erkrankungen und normale Alterungsprozesse, so Cummings. Tau selbst ist nicht unbedingt ein Problem, aber der Aufbau von Tau-Proteinen beim Menschen kann die Neuronenfunktion beeinträchtigen und steht im Zusammenhang mit der Gehirnerkrankung, die als chronisch traumatische Enzephalopathie (CTE) bekannt ist. CTE kann zu Symptomen wie Depressionen, Gedächtnisverlust, Kognitionsschwierigkeiten und motorischen Fähigkeiten führen, und die Krankheit neigt dazu, sich mit der Zeit zu verschlechtern, berichtete WordsSideKick.com zuvor.

Das Vorhandensein von Tau-Proteinen im Spechthirn zeigt, dass ihr Gehirn nicht gegen die Auswirkungen von kräftigem Picken unverletzlich ist. Trotzdem deuten die Tau-Proteine ​​nicht unbedingt darauf hin, dass Spechte an peckingbedingten neurodegenerativen Erkrankungen oder Hirnschäden leiden, schrieben die Wissenschaftler in der Studie.

"Etwas - Tau - gab es nicht unbedingt. Aber ob es eine gute oder eine schlechte Sache ist, wir wissen es nicht", sagte Farah.

"Ich frage mich, ob das, was wir in den Spechten sehen, ein Schutzmechanismus für die Neuronen sein kann", fügte Cummings hinzu. "Sie haben Schädelmodifikationen, Zungenmodifikationen - warum sollte das Gehirn anhalten? Warum sollte das Gehirn nicht an diesem Prozess der evolutionären Anpassung teilnehmen und dies molekular durch die Expression eines schützenden Proteins tun, das zur Stabilisierung von Neuronen während dieses Pickvorgangs beitragen kann ?

Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, welche Art von Tau-Proteinen an diesem Schutzmechanismus beteiligt sind und welche anderen Proteine ​​damit verbunden sind, sagten die Forscher.

Die Ergebnisse wurden online am 2. Februar in der Zeitschrift PLOS ONE veröffentlicht.

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