Mokslas ir IT

2020.02.03 15:52

Skauda vien pagalvojus: kaip medžio kamieną kapojantis genys nepažeidžia smegenų?

LRT.lt 2020.02.03 15:52

Vien pagalvojus apie galvos trankymą į medžio kamieną, daugeliui gali pradėti skaudėti galvą. Tiesa, geniai gali tai padaryti 20 kartų per sekundę ir nepatirti jokio sužalojimo. Kaip tai įmanoma? Mokslininkai teigia, kad tyrinėdami genius galėsime sukurti geresnes medžiagas, kurios nuo traumų apsaugotų žmogaus galvą.

Geniai gyvena miškingose vietose visame pasaulyje, išskyrus Australiją. Šie paukščiai pasižymi unikaliu gebėjimu panaudoti savo „plaktuką“ tam, kad būtų padarytos skylės vabzdžiams ištraukti ir skysčiui iš medžio kamieno išgauti. Visa tai jie daro nepakenkdami sau.

Žurnale „Conversation“ įvairias medžiagas tiriantys mokslininkai pasakoja apie tai, kodėl jiems svarbu suprasti, kokia yra genio kaukolės ir liežuvio kaulų struktūra. Pasak tyrėjų, neįprasta anatomija galėtų suteikti įžvalgų, kurios galėtų padėti mokslininkams pasirūpinti geresne žmogaus galvos apsauga.

„Geniai turi stiprias uodegos plunksnas ir nagus, kurie padeda išlaikyti pusiausvyrą, kai galva juda medžio kamieno link 7 metrų per sekundę greičiu. Smūgio metu jų galvos sulėtėja maždaug 1 200 kartų didesne nei gravitacijos jėga“, – straipsnyje rašė Kalifornijos universiteto profesorė Joanna McKittrick ir tyrėja Jae-Young Jung.

Mokslininkus labiausiai stebina, kad tokų smūgių metu nepažeidžiamos genių smegenys. Žmonėms pakanka daug silpnesnių smūgių, kad būtų patirtas smegenų sukrėtimas.

Pakartotinis smegenų sužalojimas ilgainiui sukelia progresuojantį smegenų sutrikimą, lėtinę trauminę encefalopatiją (CTE), dėl kurios prarandama atmintis, žmonės gali pradėti sirgti depresija, elgtis agresyviai.

Pavyzdžiai, teigiama, kad amerikietiško futbolo rungtynių metu žaidėjai patiria 80 kartų gravitacijos jėgą lenkiančius smūgius (15 kartų silpnesnius nei geniai).

Mokslininkai ištyrė kaulų mikrostruktūras ir atliko biomechaninę genio galvos analizę.

Palyginę genio ir vištos kaukoles, mokslininkai sužinojo, kad geniai turi smūgį sugeriančias dalis, kurių neturi kiti paukščiai. Tai unikalūs kaukolės kaulai, kaklo raumenys, liežuvio kaulai.

Pavyzdžiui, kaukolės kaulai pasižymi kitokia chemine sudėtimi ir tankumu. Tai pasiekiama, padidinus mineralų kaupimąsi kauluose, kad jie būtų standesni ir stipresni, palyginti su kitais paukščiais.

Keista, bet kaukolės kaulas yra labai plonas, o skysčių, atskiriančių smegenis nuo kaukolės kaulo, yra mažiau nei pas kitus paukščius.

Be to, geniai turi mažiau vidinio skysčio, supančio smegenis, nei kiti gyvūnai. Tai padeda apriboti smegenų judesius kratant galvą. Juk kietai virto kiaušinio trynys nebus sugadintas purtant. Tačiau visai kitaip nutiks su skystu kiaušinio tryniu.

Geniai taip pat turi į liežuvį įterptą kaulą, kuris padeda iš medžių ištraukti vabzdžius. Tai leidžia liežuviui ir jo kaului veikti kaip spyruoklei, slopinant fizinę jėgą ir su ja susijusias vibracijas.

Šiuo metu biologai ir neuromokslininkai aktyviai tiria genių smegenis, norėdami išsiaiškinti, ar nėra kokių nors patologinių smegenų sužalojimų požymių.

Tikimasi, kad nauji tyrimai padės sužinoti, ar yra kitokių apsauginių bei gydomųjų procesų, vykstančių genio audiniuose ir ląstelėse.