Balinalar yüzerken neden beyin hasarı görmezler?
Yeni UBC araştırması, balina beyinlerindeki özel kan damarlarının, kanlarında yüzmenin neden olduğu ve beyne zarar verebilecek nabızlardan koruyabileceğini öne sürdü.
Bir balinanın beynini ve omurgasını saran bu kan damarı ağlarının tam olarak kullanımına ilişkin pek çok teori var, “retia mirabilia” veya “harika ağ” olarak biliniyor, ancak şimdi UBC zoologları bilgisayar modellemesiyle bu gizemi çözdüklerine inanıyorlar. tahminlerini destekliyor.
Atlar gibi kara memelileri, dörtnala koşarken kanlarında ‘nabız’ yaşarlar, burada vücut içindeki kan basınçları her adımda yükselir ve düşer. Yeni bir çalışmada, baş yazar Dr. Margo Lillie ve ekibi ilk kez aynı fenomenin dorso-ventral hareketlerle yüzen deniz memelilerinde meydana geldiğini öne sürdüler; başka bir deyişle, balinalar. Ve balinaların bunun için beyne uzun vadeli zarar vermekten neden kaçındıklarını bulmuş olabilirler.
Tüm memelilerde ortalama kan basıncı atardamarlarda veya kalpten çıkan kanda toplardamarlara göre daha yüksektir. UBC zooloji bölümünde araştırma görevlisi olan Dr. Lillie, basınçtaki bu farkın beyin yoluyla da dahil olmak üzere vücuttaki kan akışını yönlendirdiğini söylüyor. Bununla birlikte, hareket, kanı zorla hareket ettirebilir, bu da basınçta ani yükselmelere veya beyne ‘darbelere’ neden olabilir. Bu darbeler için beyne giren ve çıkan kan arasındaki basınç farkı hasara neden olabilir.
Dr. Lillie, bu türden uzun vadeli hasarların insanlarda bunamaya yol açabileceğini söylüyor. Ancak atlar nefes alıp vererek nabızla uğraşırken, balinalar dalış yaparken ve yüzerken nefeslerini tutarlar. Dr. Lillie, “Yani deniz memelileri basınç darbelerini hafifletmek için solunum sistemlerini kullanamıyorlarsa, sorunla başa çıkmanın başka bir yolunu bulmuş olmalılar” diyor.
Dr. Lillie ve meslektaşları, ortalama farkın üzerine, deniz memelisinin hareket sırasında beynindeki kan basıncında herhangi bir fark olmamasını sağlamak için retianın bir ‘nabız transfer’ mekanizması kullandığını teorileştirdiler. Esasen retia, kanda oluşan nabızları bastırmak yerine, beyine giren atardamar kanındaki nabzı, çıkan venöz kana aktarır, nabız aynı ‘genlik’ veya kuvvette tutar ve böylece herhangi bir basınç farklılığından kaçınır. beynin kendisinde.
Araştırmacılar, fluking frekansı dahil olmak üzere 11 deniz memelisi türünden biyomekanik parametreler topladı ve bu verileri bir bilgisayar modeline girdi.
Kıdemli yazar, “Yüzmenin iç basınç darbeleri oluşturduğuna dair hipotezimiz yeni ve modelimiz, hareketle oluşturulan basınç darbelerinin, ortaya çıkan akışın titreşimini yüzde 97’ye kadar azaltan bir darbe transfer mekanizması ile senkronize edilebileceği tahminimizi destekliyor” diyor. Dr. Robert Shadwick, UBC zooloji bölümünde fahri profesör.
Dr. Shadwick, modelin potansiyel olarak diğer hayvanlar ve hareket ettiklerinde kan basıncı nabızlarına ne olduğu hakkında sorular sormak için kullanılabileceğini söylüyor. Araştırmacılar, hipotezin yüzen deniz memelilerinin beynindeki kan basınçlarını ve akışı ölçerek doğrudan test edilmesi gerektiğini söylese de, bu şu anda etik ve teknik olarak mümkün değil, çünkü canlı bir balinaya bir sonda yerleştirmeyi gerektirebilir.
“İlginç oldukları kadar, esasen erişilemezler” diyor. “Onlar gezegendeki, muhtemelen şimdiye kadarki en büyük hayvanlardır ve hayatta kalmayı ve yaşamayı ve yaptıklarını yapmayı nasıl başardıklarını anlamak, temel biyolojinin büyüleyici bir parçasıdır.”
UBC hücresel ve fizyolojik bilimler bölümünde profesör olan ortak yazar Dr. Wayne Vogl, “Toraksın derinlikteki su basınçlarına nasıl tepki verdiğini ve akciğerlerin vasküler basınçları nasıl etkilediğini anlamak önemli bir sonraki adım olacaktır” diyor. “Elbette, beyindeki kan basıncının ve akışının doğrudan ölçümleri çok değerli olurdu, ancak şu anda teknik olarak mümkün değil.”