Cosa possono insegnarci a proposito di commozioni cerebrali ram e picchi?

Dopo troppi anni tenuti sotto controllo, i pericoli delle commozioni cerebrali negli sport giovanili e professionali sono finalmente sotto i riflettori mentre atleti, allenatori e genitori si assicurano che i bambini proteggano i loro noggin mentre giocano. Per fare ciò, alcuni ricercatori stanno cercando nel regno animale indizi su modi migliori per proteggere il cervello dalle lesioni, in particolare cervelli di uccelli, conchiglie di mantide e corni di ariete.

I ricercatori di Cornell hanno studiato la capacità del gambero di mantide di neutralizzare le onde d'urto mentre fa esplodere le conchiglie della preda, come descritto in un documento pubblicato nel 2015. Il gambero di mantide ha un bastone fatto di forti fibre di chitina disposte in un modello circolare simile a una scala a chiocciola. I ricercatori affermano che la combinazione del materiale super resistente e la sua disposizione sovrapposta possono aiutare a proteggere la mantide da alcune delle onde d'urto. Queste informazioni potrebbero essere utili nella progettazione di dispositivi di protezione della testa.

Ma i caschi possono fare solo così tanto. Sono bravi a prevenire le fratture del cranio, ma non possono proteggere il cervello dalla commozione cerebrale. Questo perché le commozioni cerebrali si verificano quando il cervello si schianta contro il cranio dall'interno. Pensalo come il tuorlo di un uovo. Puoi avvolgere un uovo nell'imbottitura per assicurarti che il guscio non si rompa, ma nessuna quantità di imbottitura eviterà che il tuorlo venga danneggiato dall'interno del guscio.

È qui che entrano i picchi e gli arieti. I ricercatori hanno capito che i picchi possono ripetutamente e rapidamente sbattere la testa contro un albero senza sostenere così tanto come un mal di testa, mentre gli arieti sono spesso in grado di colpire la testa insieme a una velocità compresa tra 20 e 40 miglia all'ora senza ferirsi . Come lo fanno?

Le proteine ​​Tau potrebbero essere l'anello mancante

I picchi beccano in media 12.000 volte al giorno con forze G che vanno da 1.200-1.400.

I ricercatori hanno scoperto che i picchi hanno muscoli del collo spessi e becchi forti, che aiutano ad assorbire i colpi. Uno studio del 2014 ha scoperto che i picchi distribuiscono l'energia dal beccare in tutto il corpo, alleviando il dolore e le lesioni al cervello.

I picchi hanno anche lingue insolitamente lunghe. La teoria è che durante il beccheggio, queste lingue comprimono le vene del collo che portano il sangue lontano dal cervello. Ciò aumenta il volume di sangue che circonda il cervello, fornendo un ulteriore strato di cuscino tra il cervello e l'interno del cranio.

Nel 2017, i ricercatori dell'Università di Boston hanno studiato il cervello di diversi picchi conservati in etanolo. Hanno scoperto che due dei tre uccelli avevano proteine ​​tau nel cervello. Nell'uomo, la proteina tau è presente nel sistema nervoso centrale e aiuta l'assemblaggio e la stabilizzazione dei microtubuli neuronali. Tuttavia, un eccesso di accumulo della proteina nei nervi può causare la "fuoriuscita" della proteina nel cervello e formare grovigli neurofibrillari insolubili.

Un accumulo di proteina tau è stato scoperto nel cervello degli ex giocatori della NFL che soffrono di CTE (encefalopatia traumatica cronica), una condizione medica dovuta a ripetute commozioni cerebrali e colpi alla testa. Per molti anni si è ritenuto che l'accumulo fosse un fattore nel CTE. Tuttavia, in questo nuovo studio i ricercatori si chiedono se la proteina protegga effettivamente l'uomo dalle lesioni cerebrali o se i picchi elaborino la proteina in modo diverso per essere utili. Sfortunatamente, non esiste ancora una risposta chiara.

Gli arieti, oltre alle loro corna forti e flessibili che assorbono lo shock della collisione, hanno anche un meccanismo che rallenta il flusso di sangue dalla testa al corpo. Questo effetto preventivo è stato notato negli umani quando i ricercatori della Colorado School of Public Health hanno scoperto che i giocatori di football delle scuole superiori che giocavano ad altitudini più elevate avevano il 30 percento in meno di commozioni cerebrali. La loro ipotesi è che l'altitudine più elevata aumenta il volume del fluido nel sistema venoso cerebrale, fornendo uno strato di protezione simile a quello visto nei picchi e negli arieti. Mentre potrebbe non essere possibile per i bambini giocare ad ogni partita ad altitudini più elevate, i ricercatori stanno lavorando su dispositivi di protezione - come una banda che potrebbe essere indossata intorno al collo - che potrebbero aiutare ad aumentare il volume di sangue intorno al cervello per attutire i colpi durante lo sport.

Nota del redattore: questo articolo è stato aggiornato da quando è stato pubblicato originariamente a maggio 2016.

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