推翻啄木鳥經典研究,牠們的腦袋也會受傷

作者 | 發布日期 2018 年 02 月 10 日 12:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

你有沒有好奇過,為什麼啄木鳥成天「兜兜兜」地啄木,卻不會影響到牠的腦袋瓜呢?根據一份來自波士頓大學的研究,其實啄木鳥啄木的行為依然會影響牠腦中的蛋白質沉積物,這份研究也推翻了先前人們的認知,未來或許能透過這份研究替美式足球員找到防治「慢性創傷性腦病」的方法。




得名自成天啄木

在樹林間「兜兜兜」啄木的啄木鳥,得名自牠的經典行為。1976 年,一份頗具影響力的研究顯示,雖然啄木鳥成天啄不停,但牠的腦袋卻沒有明顯受損的跡象。從那時開始,這份 1976 年的研究被奉為圭臬,被超過百本期刊引用。

其實會造成傷害

然而,根據美國波士頓大學的一份最新研究,啄木鳥啄木的行為事實上會對牠們的腦袋造成傷害,而研究人員找到的證據和他們從「慢性創傷性腦病」(Chronic Traumatic Encephalopathy,CTE)患者腦中找到的類似。

▲ 在美國芝加哥的田野博物館內,一隻隻啄木鳥遺體安置在裝滿酒精的罐子裡。啄木鳥經過千年演化,但仍避免不了啄木時對腦袋產生衝擊。(Source:田野博物館)

找來十隻啄木鳥

為了得到進一步證據,波士頓大學研究人員找來 10 隻不同種類的啄木鳥,北撲翅鴷(northern flicker)、黃腹吸汁啄木鳥(yellow-bellied sapsucker)都在研究之列,他們也安排了當對照組的一般鳥類。

出現 Tau 蛋白沉積物

研究結果顯示,啄木鳥的腦部有不正常的 Tau 蛋白沉積物,而對照組的一般鳥類腦袋則沒有異常。對人類來說,大腦裡不正常的 Tau 蛋白沉積物是罹患 CTE 的一大指標,而 Tau 蛋白沉積物的出現與腦部不斷遭到撞擊有關。

演化千年的結果

先前,人們普遍認為啄木鳥經由演化和環境適應已經發展出夠強壯的頸部肌肉和長舌,足以適應頭部遭到劇烈撞擊產生的影響,然而,新研究指出即使啄木鳥已出現上千年,牠們的腦袋仍舊沒有完全適應啄木帶來的衝擊。

▲ 啄木鳥一直啄木卻不會感到暈眩,讓不少人開始研究箇中道理,希望能設計出適合美式足球員的頭盔,保護他們在衝撞時不會受傷。(Source:達志影像)

從啄木鳥到美式足球員

現在,研究人員把重心從啄木鳥身上移到美式足球員。

和美式足球員相比,啄木鳥每次啄木的力道高達 1,400G,這大約是美式足球員被擒抱衝撞力道的十倍。目前有不少腦部遭到連續撞擊的美式足球員罹患 CTE,但現在要確診僅能靠解剖患者過世後的大腦。

▲ 左是正常人的大腦,右是 CTE 患者的大腦。CTE 患者的大腦和常人相比,累積了會阻斷神經通路的異常 tau 蛋白。(Source:By Boston University Center for the Study of Traumatic Encephalopathy [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

大腦出現異常 Tau 蛋白

研究人員發現,患者的大腦和常人相比,累積了異常的 Tau 蛋白,阻礙神經通路,除了會造成患者行為改變,有的患者也會出現認知衰退,像是失憶或失智症。此外,患者也會受焦慮、憂鬱和衝動所苦,甚至出現自殺行為。

現在,有了波士頓大學這份首次研究啄木鳥是否有神經創傷的報告,可能為 CTE 的相關研究揭開新的一頁。

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;首圖來源:達志影像)