¿Qué nos pueden enseñar los carneros y los pájaros carpinteros sobre las conmociones cerebrales?

Después de muchos años en secreto, los peligros de las conmociones cerebrales en los deportes juveniles y profesionales finalmente están en el centro de atención, ya que los atletas, entrenadores y padres se aseguran de que los niños protejan sus piernas mientras juegan. Para hacer eso, algunos investigadores están buscando en el reino animal pistas sobre mejores formas de proteger al cerebro de lesiones, específicamente cerebros de aves, caparazones de mantis y cuernos de carnero.

Los investigadores de Cornell han estudiado la capacidad del camarón mantis para neutralizar las ondas de choque mientras golpea los caparazones de las presas, como se describe en un documento publicado en 2015. El camarón mantis tiene un palo hecho de fuertes fibras de quitina dispuestas en un patrón circular que se asemeja a una escalera de caracol. Los investigadores dicen que la combinación del material súper fuerte y su disposición superpuesta puede ayudar a proteger la mantis de algunas de las ondas de choque. Esta información podría ser útil para diseñar equipos protectores para la cabeza.

Pero los cascos solo pueden hacer mucho. Son buenos para prevenir las fracturas de cráneo, pero no pueden proteger el cerebro de una conmoción cerebral. Esto se debe a que las conmociones cerebrales ocurren cuando el cerebro se estrella contra el cráneo desde el interior. Piense en ello como la yema de un huevo. Puede envolver un huevo en relleno para asegurarse de que la cáscara no se rompa, pero ninguna cantidad de relleno evitará que la yema se dañe por el interior de la cáscara.

Ahí es donde entran los pájaros carpinteros y los carneros. Los investigadores se dieron cuenta de que los pájaros carpinteros pueden golpearse la cabeza repetidas y rápidamente contra un árbol sin sufrir tanto dolor de cabeza, mientras que los carneros pueden golpear sus cabezas con frecuencia a velocidades de 20 a 40 millas por hora sin lesiones. . ¿Cómo lo hicieron?

Las proteínas Tau podrían ser el eslabón perdido

Los pájaros carpinteros picotean un promedio de 12, 000 veces al día con fuerzas G que van desde 1, 200-1, 400.

Los investigadores descubrieron que los pájaros carpinteros tienen músculos gruesos en el cuello y picos fuertes, que ayudan a absorber los golpes. Un estudio de 2014 descubrió que los pájaros carpinteros distribuyen la energía del picoteo en todo su cuerpo, aliviando el dolor y las lesiones cerebrales.

Los pájaros carpinteros también tienen lenguas inusualmente largas. La teoría es que durante el picoteo, estas lenguas comprimen las venas del cuello que llevan la sangre lejos del cerebro. Esto aumenta el volumen de sangre que rodea el cerebro, proporcionando una capa adicional de amortiguación entre el cerebro y el interior del cráneo.

En 2017, investigadores de la Universidad de Boston estudiaron los cerebros de varios pájaros carpinteros conservados en etanol. Descubrieron que dos de las tres aves tenían proteína tau en su cerebro. En humanos, la proteína tau está presente en el sistema nervioso central y ayuda en el ensamblaje y estabilización de los microtúbulos neuronales. Sin embargo, una acumulación excesiva de la proteína en los nervios puede hacer que la proteína se "escape" en el cerebro y forme nudos neurofibrilares insolubles.

Se ha descubierto una acumulación de proteína tau en los cerebros de ex jugadores de la NFL que sufren de CTE (encefalopatía traumática crónica), una condición médica de contusiones y golpes repetidos en la cabeza. Durante muchos años, se creía que la acumulación era un factor en el CTE. Sin embargo, este nuevo estudio tiene investigadores que se preguntan si la proteína realmente protege a los humanos de una lesión cerebral o si los pájaros carpinteros solo procesan la proteína de manera diferente para ser beneficiosa. Desafortunadamente, todavía no hay una respuesta clara.

Los carneros, además de sus cuernos fuertes y flexibles que absorben el impacto de la colisión, también tienen un mecanismo que ralentiza el flujo de sangre de la cabeza al cuerpo. Este efecto preventivo se observó en humanos cuando los investigadores de la Escuela de Salud Pública de Colorado encontraron que los jugadores de fútbol americano de secundaria que jugaban a mayor altitud tenían 30 por ciento menos conmociones cerebrales. Su hipótesis es que la mayor altitud aumenta el volumen de líquido en el sistema venoso cerebral, proporcionando una capa de protección similar a la observada en pájaros carpinteros y carneros. Si bien es posible que los niños no puedan jugar todos los juegos a mayor altura, los investigadores están trabajando en equipos de protección, como una banda que se pueda usar alrededor del cuello, que podría ayudar a aumentar el volumen de sangre alrededor del cerebro para amortiguarlo de los golpes durante los deportes

Nota del editor: este artículo se ha actualizado desde que se publicó originalmente en mayo de 2016.

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