フクロウはどうやって死なずに頭を270度回転させることができますか?

人間の場合、自動車事故、ジェットコースターの乗り物、またはカイロプラクティックの失敗などによる頭と首の突然の回転は、首の血管の内層を引き裂き、脳卒中の原因となる血栓を引き起こす可能性があります。フクロウは、血管を損傷したり、脳への血流を遮断したりすることなく、頭をどちらの方向にもすばやく 270 度回転させることができます。どうやってやっているの？

この謎を解くために、ジョンズ・ホプキンスの科学者たちは、医療イラストレーターのファビアン・デ・コク・メルカドと神経放射線科医のフィリップ・ガイロウが率いる.彼らは、鳥が急速な回転運動による損傷を防ぐ 4 つの生物学的適応を備えていることを発見しました。彼らの研究は最新号に掲載されています理科.

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「これまで、頭と首の動脈の外傷による人的損傷を扱う私のような脳画像の専門家は、頭を素早くねじっても、脳卒中で何千匹ものフクロウが林床に横たわっているのを残さなかったのはなぜなのか、いつも不思議に思っていました。 」とガイラウド氏は、研究結果を発表するプレスリリースで語った。 「フクロウや人間を含むほとんどの動物の首にある頸動脈と椎骨動脈は非常に壊れやすく、血管の内張りがわずかに裂けるだけでも非常に敏感です。」

研究者たちは、死んだ鳥の首の血管をX線撮影し、解剖して分析した後、死んだフクロウの動脈に染料を注入して血流を模倣し、手動で頭の向きを変えました。彼らが発見したことは驚くべきことでした: 頭を回すと動脈が収縮する人間とは異なり、フクロウの頭の付け根のあごの下の血管は、染料が入るにつれて次第に大きくなりましたが、体液が貯水池に溜まる前.科学者によると、これらの収縮性の貯水池は、目と脳に十分な血液を供給しながら、フクロウが極端に頭を回転させるのを可能にするものです。さらに、複雑な血管ネットワークをサポートしているため、血流の中断が最小限に抑えられます。科学者たちは、フクロウが頸動脈と椎骨動脈の間に小さな血管接続を持っており、2つの血管の間で血液が流れることを発見しました.1つのルートが極端な首の回転によってブロックされた場合でも、別のルートは中断されない血流を脳に提供できます.

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フクロウの首の骨にも、極端な回転を容易にするように設計された適応があります。鳥の脳に栄養を供給する主要な動脈の 1 つは、椎骨にある横孔アミンと呼ばれる穴を通過しています。チームは、これらの穴が動脈よりも直径が 10 倍大きいことを発見しました。この余分なスペースにより、動脈がねじれたときに動き回るエアポケットができます。フクロウの首の椎骨のうち12個にこの適応がありました。 「人間の場合、椎骨動脈は首の空洞をしっかりと抱き締めています。しかし、これはフクロウの場合は当てはまりません。フクロウの構造は、動脈の柔軟性と動きを大きくできるように特別に調整されています」と、de Kok-Mercado 氏は述べています。さらに、フクロウの椎骨動脈は、他の鳥よりも高い位置で頸部に入り、第 14 頸椎ではなく第 12 頸椎に到達するため、より弛緩することができます。

「私たちの新しい研究結果は、そのような頭の回転に対処するためにどのような形態的適応が必要であり、なぜ人間がカイロプラクティック療法によるオステオパシー損傷に対して非常に脆弱であるのかを正確に示しています」 「人間の頭を極端に操作することは非常に危険です。なぜなら、フクロウに見られる容器を保護する機能の多くが不足しているからです」チームは調査結果を詳述したポスター (上) を作成し、次はタカの解剖学を研究して、これらの鳥が頭の回転に同様の適応をしているかどうかを確認する予定です。