對于啄木鳥，問題的答案是真實(shí)的，他們啄木頭。當(dāng)他們這樣做的時(shí)候，他們啄得很厲害，每次啄食，這只鳥都會受到1,200到1,400克的力量。相比之下，60-100克的微小力量可以給人類帶來腦震蕩。啄木鳥可以經(jīng)受十四次而不會受到傷害這一事實(shí)導(dǎo)致頭盔制造商圍繞這些鳥類的頭骨模擬他們的設(shè)計(jì)。然而，PLOS ONE的一項(xiàng)新研究表明，啄木鳥腦中含有與人類腦損傷相關(guān)的蛋白質(zhì)積聚，這使得這個故事變得更加復(fù)雜。

“基于啄木鳥的解剖學(xué)適應(yīng)性和生物物理學(xué)，體育設(shè)備已經(jīng)有了各種各樣的安全和技術(shù)進(jìn)步，假設(shè)它們沒有因啄食而受到腦損傷。奇怪的是，沒有人看過啄木鳥的大腦，看看是否有任何損害，“波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Peter Cummings說，這是一項(xiàng)新研究的作者。

為了找到這個問題的答案，研究人員使用了菲爾德博物館和哈佛自然歷史博物館收藏的鳥腦，并檢查了它們是否有特定蛋白質(zhì)(稱為tau)的積累。

“大腦的基本細(xì)胞是神經(jīng)元，它們是細(xì)胞體和軸突，就像電話線在神經(jīng)元之間進(jìn)行通信.tau蛋白包裹在電話線周圍 - 它給予它們保護(hù)和穩(wěn)定性，同時(shí)仍讓它們保持不變靈活，“主要作者George Farah解釋說，他是波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究生。

適度地，tau蛋白可以有助于穩(wěn)定腦細(xì)胞，但過多的tau積聚會破壞從一個神經(jīng)元到另一個神經(jīng)元的通信。“當(dāng)大腦受損時(shí)，tau會收集并破壞神經(jīng)功能 - 認(rèn)知，情緒和運(yùn)動功能都會受到影響，”卡明斯說。

由于過度的tau可能是人類腦損傷的征兆，F(xiàn)arah和他的團(tuán)隊(duì)決定檢查啄木鳥的大腦以進(jìn)行tau積聚。野外博物館和哈佛大學(xué)借用研究人員在酒精 - 霜霉病啄木鳥中腌制的鳥類標(biāo)本，以獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和非頭部受傷的紅翼黑鳥作為對照。研究人員隨后取出了鳥類的大腦 - “大腦本身保存完好，它們的質(zhì)地幾乎像造型粘土一樣，”法拉赫說道，并且拍了一張非常薄的切片，不到一張紙的厚度的五分之一。然后用銀離子染色腦組織切片以突出存在的tau蛋白。

結(jié)論：啄木鳥的大腦比黑鳥的大腦有更多的蛋白質(zhì)積累。然而，雖然過度的tau積聚可能是人類腦損傷的跡象，但研究人員指出，啄木鳥可能并非如此。“我們不能說這些啄木鳥肯定會造成腦損傷，但啄木鳥大腦中存在額外的tau，以前的研究發(fā)現(xiàn)這表明腦損傷，”Farah說。

“最早的啄木鳥可以追溯到2500萬年前 - 這些鳥類已經(jīng)存在了很長時(shí)間，”卡明斯說。“如果啄食會導(dǎo)致腦損傷，你為什么還會看到這種行為?為什么進(jìn)化適應(yīng)會停留在大腦?啄木鳥的tau可能是一種保護(hù)性適應(yīng)，也許根本不是病理性的。”

因此，啄木鳥顯示出人類腦部受損的跡象，但這可能不是一件壞事。無論哪種方式，研究人員相信該研究的結(jié)果可以幫助我們?nèi)祟悺＠?，有關(guān)啄木鳥大腦的知識可以幫助讓足球設(shè)備更安全，Cummings說。另一方面，他指出，“如果tau積聚是一種保護(hù)性適應(yīng)，那么我們可以選擇哪些東西來幫助人類治療神經(jīng)退行性疾病嗎?我們可以大開眼界看看發(fā)生了什么，以及我們?nèi)绾螌⑵鋺?yīng)用于人體“。

法拉注意到這項(xiàng)研究嚴(yán)重依賴于鳥類大腦來自的博物館藏品。“博物館是通往過去的門戶，也是新創(chuàng)新的源泉，”他說。“博物館在這個項(xiàng)目中的作用是巨大的 - 我們不可能只用一只啄木鳥完成我們的研究。”

菲爾德博物館的鳥類收藏經(jīng)理Ben Marks談到研究人員要求使用博物館的鳥類大腦，“憑借世界上最好的鳥類收藏品之一，我們總是試圖讓人們了解我們擁有的東西，為什么我們擁有我們每年都會收到一百多份標(biāo)本貸款請求 - 這個問題很突出，因?yàn)檫@是一種具有現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用的新方法。本研究中使用的一些標(biāo)本收集在20世紀(jì)60年代。我們的工作人員照顧他們超過50年，直到他們被要求進(jìn)行這項(xiàng)研究，并以原始收藏家甚至無法想象的方式使用。“