Artikel

Hur kan ugglor rotera sina huvuden 270 grader utan att dö?

top-leaderboard-limit '>

För människor kan plötsliga gyrationer i huvudet och nacken - oavsett om de kommer från bilolyckor, berg-och-dalbaneturer eller kiropraktik som har gått fel - riva blodkärlets foder i nacken och leda till blodproppar som kan orsaka stroke. Inte så i ugglor, som snabbt kan rotera sina huvuden 270 grader i endera riktningen utan att skada blodkärlen eller skära av blodflödet till hjärnan. Hur gör dom det?

För att lösa mysteriet använde forskare vid Johns Hopkins - ledd av den medicinska illustratören Fabian de Kok-Mercado och neuroradiologen Philippe Gailloud - angiografi och CT-skanningar för att undersöka anatomi av ett dussin snöiga, spärrade och stora hornuglor som dog av naturliga orsaker. De upptäckte att fåglarna är utrustade med fyra biologiska anpassningar som förhindrar skada från snabb rotationsrörelse; deras studie visas i den senaste utgåvan avVetenskap.

vad betyder mo i kriminella sinnen

”Hittills har hjärnavbildningsspecialister som jag som hanterar mänskliga skador orsakade av trauma i artärer i huvud och nacke alltid varit förbryllade över varför snabba, vridande huvudrörelser inte lämnade tusentals ugglor liggande döda på skogsbotten från stroke , Sa Gailloud i ett pressmeddelande som meddelade resultaten av studien. 'Halspulsådern och ryggradsartärerna i halsen hos de flesta djur - inklusive ugglor och människor - är mycket ömtåliga och mycket mottagliga för till och med mindre tårar i kärlets foder.'

Efter röntgen, dissekering och analys av blodkärl från de döda fåglarnas hals, injicerade forskarna färgämne i de döda ugglarnas artärer för att efterlikna blodflödet och vridde huvudet manuellt. Vad de fann var överraskande: Till skillnad från hos människor, vars artärer krymper när huvudet vänder, blev blodkärlen strax under käken vid ugglornas huvuden allt större när mer av färgämnet kom in, men innan vätskan slogs samman i behållare . Dessa kontraktila reservoarer, säger forskare, är det som gör att ugglor kan vrida huvudet så radikalt medan de fortfarande har tillräckligt med blod för att mata ögonen och hjärnan. Dessutom minimerar ett komplext stödjande vasulärt nätverk avbrott i blodflödet. forskarna upptäckte att ugglor har små kärlförbindelser mellan halspulsådern och ryggradsartärerna som låter blod flöda mellan de två kärlen - så även om en väg är blockerad av en extrem nackrotation kan en annan ge ett oavbrutet blodflöde till hjärnan.



Klicka för att förstora.

Ben i ugglornas halsar har också anpassningar som är utformade för att underlätta extrem rotation. En av de största artärerna som matar fåglarnas hjärnor passerar genom hål i ryggkotorna, kallad tvärgående foramin; teamet fann att dessa hål var 10 gånger större i diameter än artären. Detta extra utrymme skapar luftfickor som gör att artären kan röra sig när den vrids; 12 av ryggkotorna i ugglornas hals hade denna anpassning. 'Hos människor kramar ryggradsartären verkligen de ihåliga håligheterna i nacken. Men detta är inte fallet hos ugglor, vars strukturer är speciellt anpassade för att möjliggöra större arteriell flexibilitet och rörelse, säger de Kok-Mercado. Dessutom kommer ugglornas ryggradsartär in i nacken högre än vad det gör för andra fåglar - att gå in vid den 12: e livmoderhalsen, snarare än den 14 - vilket möjliggör mer slack.

vad handlar minnesdagen om

'Våra nya studieresultat visar exakt vilka morfologiska anpassningar som behövs för att hantera sådana huvudgyrationer och varför människor är så utsatta för osteopatisk skada från kiropraktikterapi', sa Gailloud. 'Extrema manipulationer av människohuvudet är verkligen farliga eftersom vi saknar så många av de fartygsskyddsfunktioner som finns i ugglor.' Teamet skapade en affisch (ovan) som beskriver deras resultat och planerar nästa att studera hökanatomi för att se om dessa fåglar har liknande anpassningar för huvudrotation.