Dzięcioły kluczem do przeciwdziałania urazom mózgu?
Wstrząśnienie mózgu u futbolisty zachodzi przy zderzeniu równym około 100-krotności siły grawitacji (100G) – to tak jakby rozpędzić się do 32 km/h i uderzyć czaszką w ścianę. To jednak mały Miki w porównaniu do siły jaką przyjmuje czaszka dzięcioła – ok. 1200G, 12 tysięcy razy dziennie. Nic dziwnego, że naukowcy zaczęli kroić ptasie móżdżki, szukając kolejnych metod przeciwdziałania urazom mózgu u sportowców.
CTE, po polsku znane jako encefalopatia bokserska to choroba neurologiczna, której źródłem są urazy głowy. Właśnie dlatego w naszym rodzimym języku utożsamia się ją z boksem – w całym pięknie pięściarstwa kryje się ta druga, zatrważająco ciemna strona. Szacuje się, że co piąty bokser płaci za karierę w ringu tę właśnie cenę.
CTE to wyrok. Nieodwracalny i nieubłaganie pogłębiający się uraz mózgu, prowadzący, w najlepszym wypadku, do niezrozumiałych zmian w zachowaniu i nastroju i kłopotów w układaniu sensownych strumieni myślowych.
Najwięcej przypadków choroby odnotowano wśród sportowców. To oczywiście dane, które trzeba mocno przefiltrować – tu bowiem wychodzi kolejna złośliwość CTE. Jest niemożliwe do wykrycia za życia, dopiero autopsja jest w stanie wykazać jego obecność. Identyfikuje się je więc jedynie u tych zmarłych, u których jeszcze przed śmiercią podejrzewano uszkodzenie mózgu. Najczęściej przytaczane w tym kontekście badanie wykazało obecność CTE u 110 spośród 111 przebadanych pośmiertnie byłych zawodników NFL.
CTE nie jest efektem jednego czy dwóch mocnych uderzeń, lecz wypadkową przyjmowania regularnych, pomniejszych wstrząsów (futboliści miewają takich około 800 na sezon). Sęk w tym, że ludzki mózg nie został „zaprojektowany” do przyjmowania regularnych uderzeń – mózg jest otoczony płynem o mniejszej gęstości, więc kiedy dochodzi do uderzenia, z dużą siłą tłucze o wewnętrzną stronę czaszki.
A woodpecker’s head experiences decelerations of 1200g as it drums on a tree at up to 22 times per second. The National Football League says concussions in football players occur at 80 g. pic.twitter.com/ZX8cP8uX6J
— Modern Art 🇺🇦 (@_Art4you) January 17, 2022
Czy dzięcioły miewają więc CTE?
Naprawdę trudno uwierzyć, że przy regularnej sile z jaką dzięcioły uderzają w pnie drzew tysiące razy dziennie, nie ma u tych ptaków znaczących ubytków w mózgu. Naukowcy z Bostonu zbadali 10 zachowanych w formalinie i etanolu dzięciołów, wykorzystując dodatkowo 5 epoletników krasnoskrzydłych jako próbę kontrolną.
Badanie miało na celu wykrycie białka tau, które często odgrywa kluczową rolę w wykształcaniu się CTE czy innych neurodegeneracyjnych chorób, np. Alzheimera. Aż u 8 dzięciołów wykryto rzekomy depozyt tau w przedniej części mózgowia – tam gdzie gromadzi się ono u chorych ludzi. Potwierdzenie znaleziska przy wykorzystaniu molekuł srebra wykazało jednak obecność tau u „jedynie” dwóch dzięciołów.
Obecność tau nie jest jednoznaczne z chorobą mózgu, lecz często zachodzi korelacja. Białko samo w sobie odgrywa ważną rolę w stabilizowaniu neuronów, natomiast uderzenia w głowę mogą je uwolnić, w efekcie „zapychając” mózg.
Dzięcioły jednak od 25 milionów lat nie doczekały się wyginięcia z powodu urazów mózgu. Naukowcy uznali więc, że kluczem musi być niewielki mózg ptaka, który dodatkowo wewnątrz czaszki otoczony jest językiem (naprawdę!). To niejako podaje w wątpliwość działanie kasków – te mają oczywiście zapobiegać urazom czaszki, jednak nie mają żadnego wpływu na ruchy mózgu wewnątrz. Naturalnym kaskiem jest bowiem czaszka sama w sobie, a tę dość trudno „zacieśnić”, by mózg miał mniej wolnego miejsca.
A woodpecker's tongue is 4 inches & wraps around its skull! pic.twitter.com/dDHFDlB8kn
— Weird Animals (@Weird_AnimaIs) January 16, 2022
W tym miejscu pojawiła się hipoteza, jakoby rozwiązaniem tej zagadki była kontrola ciśnienia wewnątrz czaszki – coś, co dzięcioły potrafią robić na zawołanie. Zwiększenie poziomu dwutlenku węgla w głowie potencjalnie miałoby pozytywny wpływ na ochronę mózgu – naukowcy postanowili to sprawdzić.
Zaprojektowano więc specjalny metalowy kołnierz osłaniający szyję z tyłu i obu boków, który nieznacznie podwyższał ciśnienie w mózgu – prototyp ten przekazano dwóm licealnym drużynom futbolowym. Początkowo trudno było się przyzwyczaić, jednak z czasem młodzi sportowcy zaczęli traktować kołnierz jako stały element ekwipunku.
What does this device, a woodpecker, and a football player all have in common? Find out @ 6:15 on ABC 6! pic.twitter.com/DOBryNMz9J
— Rachael Penton (@RachaelPentonTV) December 19, 2017
Gdy z końcem sezonu naukowcy porównali wyniki z badań mózgów zawodników, którzy nosili kołnierz, a tych, którzy grali bez niego, zauważyli istotne różnice w poziomie urazów. To, co działa dla dzięciołów, okazało się także skuteczne u ludzi.
Przytoczone w tym tekście badania mają już kilka lat, a trudno znaleźć bardziej aktualne informacje o pogłębieniu tego znaleziska czy dalszym przenoszeniu go na boiska.
