人會腦震盪 啄木鳥為什麼沒有腦震盪？ 科學家揭開2大「骨骼」關鍵祕密

(圖/翻攝自網路)

大家都知道啄木鳥，印象裡就是咚咚咚地用喙猛撞樹幹，他們每秒可以這樣搞20次，且不會受到任何不良影響。不禁想問：人會腦震盪，啄木鳥為什麼沒有腦震盪？

除澳洲以外，世界上所有森林裡都有啄木鳥的身影。它們具有非凡的能力，可以利用它們的喙錘擊樹幹，打孔攫取裡面昆蟲和汁液。更令人印象深刻的是，他們並沒有因此弄傷自己。


●人腦震盪
啄木鳥啄木時，它們的頭部會遭受強烈的衝擊。但他們有堅硬的尾羽和爪子，可以幫助它們保持平衡，因為它們的頭以每秒7米的速度衝向樹幹。當喙部撞擊到，瞬間的減速衝擊相當於重力1200倍。但是，啄木鳥並未因此患上腦震盪。

腦震盪是由於頭部反覆受到打擊而造成的一種創傷性腦損傷。在橄欖球或曲棍球等接觸式對抗性運動中經常發生。
反覆的外傷性腦損傷最終會導致進行性腦部疾病，慢性外傷性腦病(CTE)，這是不可逆的，並引發記憶力減退、沮喪、衝動、攻擊性和自殺行為的症狀。
美國國家橄欖球聯盟說，橄欖球員遭遇80G的衝擊時，就會出現腦震盪。那麼，啄木鳥如何在1200G的時候保護自我呢？

科學家在啄木鳥身上探尋的關鍵祕密，研究了骨骼的微觀結構，然後對頭部進行了生物力學分析：

●不尋常的顱骨和舌骨結構
通過比較啄木鳥和雞的頭骨，我們發現啄木鳥具有其他鳥類所沒有的吸收衝擊的適應能力。這包括特殊的顱骨，頸部肌肉，喙和舌頭骨。
顱骨具有不同的化學組成和密度。例如，一種結構上的適應是通過增加骨骼中礦物質的積累來實現的，從而使其比其他鳥類更堅硬。

令人驚訝的是，與其他鳥類和動物相比，顱骨非常薄，將大腦與顱骨分開的流體更少。這表明頭骨可以同時變硬和變韌。
通常，在現實世界的材料科學中，需要在硬度和韌性之間進行權衡。但是，同時具備硬度和韌性的材料可以更好地保護我們的頭部，減少傳遞到大腦的衝擊力。

第二個不同之處是，啄木鳥大腦內部的液體少於比其他大型動物。這有助於限制啄食過程中大腦的相對運動。減少的液體量產生的效果類似於煮熟的雞蛋的蛋黃，與未煮過的未加工雞蛋的蛋黃相比，不會因搖晃而受損。

啄木鳥的舌頭也嵌有一根骨頭，有助於從樹幹中提取昆蟲。不尋常的舌頭纏繞在顱骨的後部，並錨定在兩眼之間的前部。這種配置使舌頭及其骨骼像彈簧一樣，減輕了物理力和相關的振動。

●非典型性骨骼
典型骨骼的剛度和強度來自於包裹了多孔海綿狀骨的緻密骨鞘。但是啄木鳥的舌骨具有相反的結構：柔軟的鞘和較硬的核心骨。這種由內而外的配置提供了更好的靈活性，並可以吸收更大的衝擊和振動。

目前，生物學家和神經科學家正在積極研究啄木鳥的大腦，以查看是否有腦部受傷的病理學證據，如人類的CTE。藉此探究啄木鳥在組織或細胞水平上是否還有其他保護或治癒機制，能幫助如何保護和治癒人類的腦損傷。

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