Prečo sa nervy veľrýb môžu naťahovať a otáčať ako bungee šnúry?

Nervy sú mimoriadne jemné štruktúry. Nemajú tendenciu byť veľmi ohybné a môžu sa zraniť, ak sú aj trochu príliš natiahnuté. Zároveň sú potrebné nervy v oblastiach tela, ktoré znášajú veľké predlžovanie a namáhanie. Tu je extrémny príklad: Keď otvorí svoju mohutnú tlamu, aby sa mohla nakŕmiť, nervy veľryby rorqual sa natiahnu na viac ako zdvojnásobte ich pokojovú dĺžku a chrbát – a to všetko pri extrémne ostrých zákrutách podobných „vlásenke“ – bez toho, aby sa namáhali alebo zlomený. Ale ako sa im podarí zaobchádzať so svojimi jemnými nervami ako so zväzkom bungee povrazov?

V nedávnej správe v časopise Súčasná biológiaVedci predkladajú možné vysvetlenie: Veľrybie nervové bunky sú zvinuté a potiahnuté dvoma rôznymi vrstvami zvlnenia. Lepšie pochopenie toho, ako to funguje, by mohlo pomôcť výskumníkom nájsť nové spôsoby liečby poškodenia nervov.

Predchádzajúce štúdie o nervoch veľrýb rorqual zistili, že kombinácia vnútornej a vonkajšej vrstvy im poskytla takú extrémnu pružnosť. Vnútorná vrstva sa zvinie ako had, keď nerv nie je zaťažený, a potom sa rozmotá podľa potreby. Toto rozuzlenie mu umožňuje predĺžiť sa bez neho

vlastne strečing. Ale Margo Lillie, biologička z University of British Columbia, ktorá študuje biomechaniku a hlavná autorka knihy nová štúdia si všimla, že aj nervy musia robiť super ostré, vlásenky, keď sa naťahujú a relaxovať. Dokonca ani stočený nerv by nemal zvládnuť takéto zákruty bez toho, aby dostal výprask.

Aby na to prišla, obrátila sa na mikro-CT vyšetrenie veľrybieho nervu. Na vonkajšej strane vnútorných cievok našla pružné tkanivové zväzky – zväzky – ktoré sa naťahujú, keď sa nervy otáčajú sem a tam. Vnútorné cievky majú rozsiahlu „vlnitosť“ – ako telefónny kábel – čo umožňuje neuveriteľnú napínaciu silu. Ale v menšom meradle vlnité zväzky naďalej uvoľňujú nerv, keď sa krúti a otáča. Je to vlnenie úplne dole.

„Vďaka tejto druhej vrstve vlnitosti sa vytvorila práve dostatočná vôľa pre tieto ostré zákruty,“ hovorí Lillie. Tipovalo ju to, ako vyzerali nervy, keď sa otáčali. Pri vnútornej krivke vyzerali skrčené a pri vonkajšej krivke natiahnuté, čo je mechanický výraz známy ako ohybové napätie – podobne ako rezance v bazéne, keď sú zatlačené do krivky.

To všetko je skvelé pre hladnú veľrybu, ale ako pomôže výskum nám ľuďom? Pochopenie toho, ako sú nervy niektorých zvierat schopné vydržať extrémne ohýbanie, nám môže pomôcť nájsť lepšie spôsoby liečenia poškodenia nervov. Keď dôjde k poškodeniu nervov, hovorí Lillie, medzi dvoma poškodenými nervovými zakončeniami je malá medzera. "Chceš dať tie dva konce opäť dokopy." Zistiť, z čoho sú vyrobené veľrybie nervy a ako práce a ako sa vyvinuli, by mohli pomôcť inšpirovať nové metódy a materiály na opätovné pripojenie poškodených nervy.

Lillie hovorí, že v budúcnosti by chcela nájsť ďalšie zvieratá, ktoré by tiež mohli mať podobný mechanizmus. Hovorí, že žaba býčia by bola dobrým miestom na začiatok – jej veľké hrdlo sa pri rozťahovaní veľmi natiahne. Chce tiež študovať tepny a vidieť, ako sa môžu so svojimi dutými centrami naplnenými prúdom krvi pohybovať a uhýbať. Majú podobné mechanizmy ako nervové bunky, alebo sa vyvinuli, aby fungovali úplne iným spôsobom?

Odpovede na všetky tieto otázky, hovorí, pomôže jej a ďalším výskumníkom lepšie pochopiť ľudské nervové bunky a ako ich liečiť, keď sa niečo pokazí. "Niekedy potrebujete naozaj prehnaný prípad, aby ste dali niečo najavo."

Najnovší blogový príspevok

Ďaleký sever horí – a zvyšuje teplo na planéte
September 22, 2023

Zhengov tím zistil, že geografický rozsah boreálnych požiarov sa od roku 2000 rozširuje – a to znepokojuje Carly Phillipsovú, výskumníčku z Union o...

Rakety SpaceX padajú a horia v tomto veľkolepom navijaku
August 18, 2023

Je to vlastne raketová veda. K tejto úžasnej explózii viedol skorý problém s motorom. SpaceXÁno, pozerám SpaceX Úspešné pristátie rakiet je úžasné...

Verzie blastera Han Solo už existujú
September 03, 2023

A sú oveľa silnejšie ako skutočné svetelné meče. Ľudia, ktorí si myslia, že fyzika je nudná, sa nemôžu viac mýliť. Dokáže vysvetliť všetko od stra...