Was können uns Widder und Spechte über Gehirnerschütterungen beibringen?

Nachdem zu viele Jahre unter Verschluss gehalten wurden, stehen die Gefahren von Zusammenstößen im Jugend- und Profisport endlich im Rampenlicht, da Sportler, Trainer und Eltern dafür sorgen, dass Kinder ihre Noggins beim Spielen schützen. Um dies zu erreichen, suchen einige Forscher im Tierreich nach Hinweisen, wie das Gehirn besser vor Verletzungen geschützt werden kann - insbesondere nach Vogelgehirnen, Mantisschalen und Widderhörnern.

Cornell-Forscher haben die Fähigkeit der Mantis-Garnele untersucht, Stoßwellen zu neutralisieren, wenn sie die Beuteschalen schlagen, wie in einem 2015 veröffentlichten Artikel beschrieben. Die Mantis-Garnele hat einen Knüppel aus starken Chitinfasern, die in einem kreisförmigen Muster angeordnet sind, das einer Wendeltreppe ähnelt. Forscher sagen, dass die Kombination des superstarken Materials und seiner überlappenden Anordnung dazu beitragen kann, die Gottesanbeterin vor einigen Stoßwellen zu schützen. Diese Informationen können bei der Entwicklung von Kopfbedeckungen hilfreich sein.

Aber Helme können nur so viel. Sie sind gut darin, Schädelbrüche zu verhindern, aber sie können das Gehirn nicht vor Gehirnerschütterungen schützen. Das liegt daran, dass Gehirnerschütterungen auftreten, wenn das Gehirn von innen gegen den Schädel schwappt. Stellen Sie es sich wie das Eigelb vor. Sie können ein Ei in Polster einwickeln, um sicherzustellen, dass die Schale nicht bricht. Durch keine Polsterung wird jedoch verhindert, dass das Eigelb durch das Innere der Schale beschädigt wird.

Hier kommen Spechte und Widder ins Spiel. Die Forscher erkannten, dass Spechte wiederholt und schnell ihre Köpfe gegen einen Baum schlagen können, ohne Kopfschmerzen zu bekommen, während Widder ihre Köpfe häufig mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 40 Meilen pro Stunde ohne Verletzung zusammenschlagen können . Wie machen Sie das?

Tau-Proteine ​​könnten das fehlende Glied sein

Spechte picken durchschnittlich 12.000 Mal am Tag mit G-Kräften zwischen 1.200 und 1.400.

Die Forscher fanden heraus, dass Spechte dicke Nackenmuskeln und starke Schnäbel haben, die helfen, Schläge zu absorbieren. Eine Studie aus dem Jahr 2014 entdeckte, dass Spechte die Energie des Hackens im ganzen Körper verteilen und so die Schmerzen und Verletzungen des Gehirns lindern.

Spechte haben auch ungewöhnlich lange Zungen. Die Theorie ist, dass diese Zungen beim Picken die Venen im Nacken komprimieren, die das Blut vom Gehirn wegführen. Dies erhöht das Blutvolumen, das das Gehirn umgibt, und bietet eine zusätzliche Polsterschicht zwischen dem Gehirn und der Innenseite des Schädels.

2017 untersuchten Forscher der Boston University das Gehirn mehrerer in Ethanol konservierter Spechte. Sie entdeckten, dass zwei der drei Vögel Tau-Protein im Gehirn hatten. Beim Menschen ist Tau-Protein im Zentralnervensystem vorhanden und hilft beim Aufbau und der Stabilisierung neuronaler Mikrotubuli. Eine Überakkumulation des Proteins in den Nerven kann jedoch dazu führen, dass das Protein im Gehirn "ausläuft" und unlösliche neurofibrilläre Verwicklungen bildet.

Im Gehirn ehemaliger NFL-Spieler, die an CTE (chronische traumatische Enzephalopathie) leiden, einer Erkrankung, die durch wiederholte Gehirnerschütterungen und Schläge auf den Kopf verursacht wird, wurde eine Ansammlung von Tau-Protein entdeckt. Viele Jahre lang glaubte man, dass der Aufbau ein Faktor für den CTE war. In dieser neuen Studie fragen sich Forscher jedoch, ob das Protein den Menschen tatsächlich vor Hirnverletzungen schützt oder ob Spechte das Protein nur anders verarbeiten, um von Vorteil zu sein. Leider gibt es noch keine klare Antwort.

Widder haben zusätzlich zu ihren starken, flexiblen Hörnern, die den Stoß der Kollision absorbieren, auch einen Mechanismus, der den Blutfluss vom Kopf zum Körper verlangsamt. Diese vorbeugende Wirkung wurde beim Menschen festgestellt, als Forscher der Colorado School of Public Health feststellten, dass Fußballspieler der High School, die in höheren Lagen spielten, 30 Prozent weniger Gehirnerschütterungen hatten. Ihre Hypothese ist, dass die höhere Höhe das Flüssigkeitsvolumen im zerebralen Venensystem erhöht und eine Schutzschicht bietet, die der bei Spechten und Widder ähnelt. Während es für Kinder möglicherweise nicht möglich ist, jedes Spiel in höheren Lagen zu spielen, arbeiten Forscher an Schutzausrüstung - wie einem Band, das um den Hals getragen werden könnte -, das dazu beitragen könnte, das Blutvolumen um das Gehirn herum zu erhöhen, um es vor Schlägen zu schützen während des Sports.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, seit er ursprünglich im Mai 2016 veröffentlicht wurde.

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