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啄木鸟的大脑还好吗?研究员:“没关系,但这不是我想的原因。”啄木鸟每秒可以啄一棵树 20 到 25 次,但它似乎根本不会伤害大脑。这一直是专家们的一个谜,最有可能的理论是,在喙和头骨之间有一种“减震材料”保护着大脑。甚至有人认为,这个想法可以应用于美式足球等接触性运动的伤害预防头盔的开发。然而现在,比利时安特卫普大学的研究人员和其他人的一项研究发现,啄木鸟没有减震器来保护它们的大脑。相反,啄木鸟似乎正面受到了冲击。如果是这样,为什么他们不会头痛和脑震荡?啄击的影响根本没有减轻!在这项研究中,我们使用高速摄像机拍摄了三种啄木鸟的啄食行为,以验证被广泛接受的啄木鸟吸收冲击以保护大脑的理论。研究了三种啄木鸟,黑啄木鸟、面纱啄木鸟和斑点啄木鸟,记录了最高每秒 4000 帧的啄木情况,并分析了撞击时喙和头部的细微动作。
结果,啄击的冲击丝毫没有减弱,喙和头部直接受到了冲击。在视频中,当我在啄木鸟的喙、它的根部和大脑的一部分上用不同的颜色标记时,它在撞到树的那一刻以完全相同的速度停了下来。这意味着从喙到头骨,没有吸收震动。然后,该团队将啄木鸟的人体测量数据和撞击时头部的平均速度结合到计算机模型中,以开发“非减震模型”和“减震模型”(喙和头骨之间的减震) .假设有材料)”创建两个图案并进行比较。结果发现,冲击吸收模型明显削弱了啄树的力量。这是如何模拟的呢。顶部为坚硬的喙和颅骨,底部为喙和颅骨之间的减震结构。如果有减震机制,对树木的冲击波就会减弱。首席研究员 Sam Van Wassenbergh 解释说:“如果啄木鸟在吸收冲击力的同时啄一棵树,它会产生巨大的额外能量消耗。如果你认为它有一个内置的缓冲垫来减少对大脑的影响,那么在树上打一个洞就需要更多的力。 ”那么,如果没有减震器,为什么没有脑损伤呢?啄木鸟大小的大脑不会引起脑震荡
如果啄木鸟的大脑有猴子或人那么大,那么啄木鸟的每一次啄食动作都足以引起脑震荡。然而,调查结果表明,如果大脑只有啄木鸟那么小,冲击力不足以损伤大脑。“鉴于啄木鸟大脑的大小,啄食行为的影响远低于脑震荡的阈值,”瓦森伯格解释道。比较 (A) 人类大脑和 (B) 三种啄木鸟大脑的图表。啄木鸟的大脑大小发现脑震荡阈值压力优于人类另外,啄木鸟啄食的树干比较柔软,容易变形,可以减少对大脑的影响。根据研究人员的说法,啄木鸟必须以两倍的速度戳一棵树,或者更硬的表面,如金属,才能承受脑损伤。然后你会认为即使是啄木鸟也会脑震荡。最近的研究指出,撞头的动物可能有脑损伤,但以啄木鸟为例,即使它们的身体没有特殊功能,似乎也不必担心脑损伤。这项研究的结果直接驳斥了多年来在专家中流传的“减震理论”。此外,从进化的角度来看,这或许可以解释为什么啄木鸟没有更大的头部和颈部肌肉。头部和肌肉较大的啄木鸟啄食的力道更大,即使啄木鸟的大脑大小,也会增加脑震荡的风险。如果是现在的大小,似乎不需要额外的减震材料就可以 啄树。 #知识##我在头条做科普##所见所得,都很科学#
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