Дятлы «забивают» на сотрясения мозга

Когда дятлы долбят дерево, их головной мозг подвергается перегрузке до 1400 g. Для сравнения: воздействие на голову человека, равносильное перегрузке 60?100 g, вызывает сотрясение мозга. Подобная устойчивость головы дятлов к нагрузкам подтолкнула производителей защитных шлемов к моделированию своих изделий по образцу черепа птицы. Но сотрудники Медицинской школы Бостонского университета выяснили, что все не так просто.

Специалисты изучили образцы мозга дятлов из коллекций Филдовского музея естественной истории и Гарвардского музея естественной истории и исследовали содержания в них тау-белка. Этот белок встречается в нейронах центральной нервной системы. В норме этот белок скрепляет и стабилизирует микротрубочки, которые обеспечивают перенос через цитоплазму нейронов клеточных органелл, гликопротеидов и других образований. Скрепляя микротрубочки, тау-белок позволяет им быть гибкими. Способность тау-белка упрочнять микротрубочки отчасти объясняется наличием у него нескольких фосфатных групп.

Завышенное количество тау-белка может быть признаком повреждения мозга у людей. Более того, недавно ученые обнаружили, что нарастание уровня тау-белка запускает когнитивные нарушения и снижение памяти при болезни Альцгеймера. Сотрудники Бостонского университета использовали препараты тканей мозга дятлов — экземпляры птиц ученым любезно предоставили местные музеи естествознания (возраст некоторых из них превышал 50 лет). Из мозга птиц делали очень тонкие (в пять раз тоньше листа бумаги) срезы и помещали в растворы, содержащие ионы серебра. По окрашиванию образцов определяли содержание тау-белка. В качестве контрольной группы ученые использовали образцы мозга черных дроздов, которые также проверяли на содержание тау-белка.

Оказалось, что в мозге дятлов накапливается больше тау-белка, чем в мозге черных дроздов. Однако, если чрезмерное накопление тау-белка является признаком повреждения мозга у людей, исследователи отмечают, что для дятлов это может и не свидетельствовать о наличии черепно-мозговых травм. Дятлы возникли в ходе эволюции примерно 25 миллионов лет назад. Если поиск пищи в коре деревьев оказался бы настолько травматичным для птиц, почему такой поведенческий признак сохранился? Повышенное содержание тау-белка является не патологией, а защитной адаптацией, полагают авторы.

На первый взгляд, тема научной работы больше похожа на праздный интерес зоологов, но американские ученые поясняют, что исследование мозга дятлов имеет практичный интерес для изучения нейродегенеративных заболеваний человека. Появление болезни Альцгеймера связывают с отложениями в мозге нейрофибриллярных клубков, состоящих из тау-белка. Пока молекулярный механизм возникновения заболевания остается неясным, поэтому любые работы, касающиеся воздействия белка на нервную систему, могут быть полезными для нейробиологов.

Работа опубликована в журнале PLoS ONE.