Superbowl: Hvad Woodpecker Brains Fortæl os om CTE i spillet

Superbowl søndag forventes at trække 110 millioner seere ind for at se det store spil - ikke lige uden for feltet, fire uafhængige hjernerystelse specialister strategisk placeret på sidelinjen for hurtigt at se, evaluere og behandle potentielle hovedskader, der kan føre til kronisk traumatisk encephalopati eller CTE.

Først diagnosticeret i en NFL-spiller i begyndelsen af ​​2000'erne, har CTE været genstand for en voksende undersøgelse af den degenerative tilstand.

På fredag, videnskabelige tidsskrift PLOS ONE tilføjer spændende oplysninger i det voksende forskningsområde på CTE, selvom denne ikke fokuserer på fodboldspillere, men snarere på spejder.

Disse hårdførende fugle knækker gentagne gange deres hoveder i træ med kræfter på 1200-1400 g (ca. 10 gange så meget kraft som en fodboldpakke, der resulterer i hjernerystelse), når de hakker træ - uden tilsyneladende hjerneskade.

Det er i det mindste det, forskerne har troet siden en indflydelsesrig 1976-undersøgelse. Men fordi undersøgelsen var baseret på en forældet hjernefarvningsmetode, besluttede et hold af forskere ved Boston University at genoprette forskningen med moderne teknologi.

Forskerne, ledet af dengang BU-kandidat George Farah, undersøgte de bevarede hjerner af ti spætte af forskellige arter (seks neddybende spejle, en gule bellied sapsucker, en nordlig flimmer, en bleget spejl og en lineeret spejl) som en kontrolgruppe af den rødvingerede sortfugl, som ikke har en vane at smække sit næb og hoved mod noget.

Denne gang fandt forskerne en unormal opbygning af protein tauet i spættehuggerne, men ikke i den ikke-hakkede kontrolgruppe. Hos mennesker vil sammenlignelig tau opbygning være en indikation på hjerneskade. Dette tvivler på de seminalresultater fra 1976-undersøgelsen, at spejle ikke er hjerneskadede.

Ifølge forskeren Peter Cummings blev holdet overrasket af resultaterne. "Vi troede ikke, at vi ville finde tau i spejderne," fortæller han Inverse. "Fra et evolutionært perspektiv, hvorfor skulle de have tau i hjernen, når de har været en art i tusindvis af år?"

Tidligere havde forskere troet, at det var biofysiske tilpasninger, herunder stærke nakke muskler og en lang tunge, der kan bøjle kraniet under den høje slagpinde og hårde knogle mod forkanten af ​​kraniet (i modsætning til fugles sædvanligvis lette, svampede kraniet, som er mere aerodynamisk).

Men som Cummings undrer sig: "Hvorfor stopper tilpasningerne i hjernen? Du ville tro, at selve hjernen ville beskytte sig mod virkninger."

Han bemærker også, at der er forskellige typer tau, og at det ikke nødvendigvis er patologisk. "Nogle er neuro-beskyttende, og hjælper med at beskytte neuronen mod at blive dysfunktionel," siger han.

Naturligvis er videnskabsmændene hurtigt opmærksom på, at forening ikke er årsagssammenhæng, og at deres resultater kræver yderligere forskning. Desuden var omfanget af deres projekt begrænset, da stikprøvestørrelsen kun var femten fugle, de ti spætte og fem sortefugle.

Spejle er ikke de eneste dyr, der kan lære os mere om CTE. Inverse har tidligere dækket de lektioner, som zebrafish hjerner holder for hjerneskader, mens Farah siger, at de også overvejede at studere den lange hornede ram, der lider af lignende hovedtrauma i parringssæsonen.

Ikke desto mindre kan selv forslaget om, at spejlens hjerne selv har udviklet sig for at imødekomme regelmæssig hovedpåvirkning af en sådan stor styrke, give yderligere fingerpeg om, hvordan professionelle fodboldspillere kan fortsætte med at spille America's favorit sport - sikkert.

Abstract: Woodpeckers oplever kræfter op til 1200-1400 g mens de hakker. Det antages på grund af evolutionære tilpasninger, spejlet er immun for hjerneskade. Denne antagelse har ført til brugen af ​​spejl som en model i udviklingen af ​​sports sikkerhedsudstyr som fodboldhjelme. Imidlertid er det ukendt på nuværende tidspunkt, hvis spejlhjernen udvikler neurotrauma i forhold til de høje g-kræfter, der opstår under hakning. Hjernerne på 10 ethanolbevarede spætte og 5 ethanolbevarede rødvingerede fugleeksperimentelle kontroller blev undersøgt ved anvendelse af Gallyas sølvfarve og anti-fosfat-tau. Resultaterne viste perivaskulært og hvidt stofvæv sølvpositive aflejringer i otte ud af de 10 spidshjerne. De tau positive akkumuleringer blev set i hvide stofområder i 2 af de 3 undersøgte spejle. Ingen farvning blev identificeret i kontrolfugle. Den negative farvning af kontrolfugle i modsætning til de diffuse positive farvende spejle sektioner antyder muligheden for, at pecking kan fremkalde akkumulering af tau i spejlhuggen. Yderligere forskning er nødvendig for bedre at forstå forholdet.