В 2003 году гонщик Кенни Брак при столкновении его автомобиля со стеной испытал перегрузку в 214 g (в 214 раз больше силы притяжения Земли). Это стало рекордным значением, после которого человеку удалось выжить. А теперь представьте себе сверхзвуковой самолёт, который на полной скорости врезается в скалу. Именно такую перегрузку в 1200 g испытывает дятел, когда бьёт клювом по стволу.
Долгое время считалось, что невероятная способность "держать удар" кроется в строении черепа. И инженеры давно ориентируются на анатомию головы дятлов при проектировании новых шлемов. Однако как показывает новое исследование, опубликованное в журнале PLOS ONE, всё самое интересное в прямом смысле следовало искать глубже.
"При создании спортивной экипировки были задействованы самые разные достижения, основанные на анатомических особенностях и биофизике дятлов. Потому что предполагалось, что они не повреждают мозг, когда долбят дерево. Странно, что никто никогда не изучал мозг птиц, чтобы проверить, не получают ли они какие-либо травмы", – рассказывает руководитель работы Питер Каммингс (Peter Cummings) из Бостонского университета.
Чтобы найти ответы на свои вопросы, исследователи позаимствовали образцы мозга птиц из коллекций Филдовского и Гарвардского музеев и провели их детальный анализ. Для этого они изготавливали тончайшие срезы и окрашивали их ионами серебра. Особый интерес у биологов вызывало накопление так называемого тау-белка, который обволакивает нейроны подобно изоляции электрического кабеля.
В умеренных количествах этот белок полезен, так как защищает нервные клетки и обеспечивает их стабильную работу. Но при повышении допустимого уровня он портит связи между нейронами и нарушает работу мозга, ставя под удар когнитивные, эмоциональные и моторные функции, по крайней мере, у человека.
В ходе анализа учёные также сравнивали уровень тау-белка у дятлов и чёрных дроздов. В результате оказалось, что белок гораздо интенсивнее накапливается именно в центральной нервной системе дятлов, но, похоже, они не испытывают от этого ни малейшего дискомфорта.
"Первые дятлы появились 25 миллионов лет назад, и если бы, долбя кору, они каждый раз получали черепно-мозговую травму, разве смогли бы мы увидеть их сегодня? – поясняет Каммингс в пресс-релизе. – Есть вероятность, что тау-белок у дятлов является защитной адаптацией, а вовсе не патологией".
Авторы работы считают, что результаты их исследования, так или иначе, обязательно принесут пользу людям. И если уж чрезмерное накопление тау-белка может выполнять не только разрушительную, но и защитную функцию, то существует вероятность отыскать новые способы борьбы с нейродегенеративными заболеваниями человека, такими как болезни Альцгеймера, Паркинсона и многими другими.
