「キツツキがつつきで脳損傷を受けないという前提で、解剖学的適応と生物物理学に基づいてスポーツ用品におけるあらゆる安全性と技術的進歩があった」。 奇妙なことに、誰もキツツキの脳に損傷があるかどうかを調べたことがないのです」と、この新しい研究の著者の一人であるボストン大学医学部のピーター・カミングス氏は言います。
この疑問に対する答えを見つけるために、研究者はフィールド博物館とハーバード自然史博物館のコレクションから鳥の脳を使用し、タウと呼ばれる特定のタンパク質の蓄積を調べました。
「脳の基本細胞は、細胞体であるニューロンと、ニューロン間で通信する電話線のような軸索とがあります。 タウタンパク質は電話線を包み込み、柔軟性を保ちつつ、保護と安定性を与えます」と、ボストン大学医学部の大学院生としてこの研究に取り組んだ筆頭著者ジョージ・ファラ氏は説明しています。 「脳が損傷すると、タウが蓄積して神経機能を混乱させ、認知、感情、および運動機能が損なわれる可能性があります」と、カミングス氏は言います。 フィールド博物館とハーバード大学は、研究者にアルコール漬けにした鳥の標本を貸与しました。実験データとしてダウニー・ウッドペッカー、対照として頭を傷めないレッドウィング・ブラックバードが用いられました。 脳は保存状態がよく、まるで粘土のような質感でした」とファラーは言う。そして、紙1枚の5分の1以下の厚さに切り取った。 その後、脳組織のスライスを銀イオンで染色し、存在するタウタンパク質を強調した。
評決では、キツツキの脳は、クロツグリの脳よりもはるかに多くのタウタンパク質が蓄積されていました。 しかし、タウの過剰な蓄積は、ヒトでは脳損傷の兆候となりうるが、キツツキではそうではない可能性があると研究者は指摘する。 「しかし、キツツキの脳には余分なタウが存在しており、これは以前の研究で脳損傷の兆候であることが判明しています」と、Farah氏は言います。 「もし、つつくことで脳に損傷を与えるのであれば、なぜこのような行動が見られるのでしょうか？ なぜ、進化的適応が脳で止まってしまうのでしょうか？ キツツキのタウは保護適応であり、まったく病的でない可能性があります」
つまり、キツツキは人間の脳損傷のような兆候を示していますが、それは悪いことではないかもしれない、ということです。 いずれにせよ、研究者たちは、この研究結果が私たち人間の役に立つと考えています。 例えば、キツツキの脳に関する知識が、子供用のサッカー用具をより安全なものにするのに役立つかもしれない、とカミングス氏は言う。 一方、「タウの蓄積が保護的適応であるとすれば、神経変性疾患を抱えるヒトを助けるために、何か摘出できることはないだろうか」とも指摘する。 何が起こっているのか、どのようにこれを人間に応用できるのか、その扉は大きく開かれています」
ファラ氏は、この研究が、鳥の脳が由来する博物館のコレクションに大きく依存していることを指摘しています。 「博物館は過去への入り口であり、新しいイノベーションの源でもあります。 このプロジェクトにおける博物館の役割は非常に大きく、キツツキ 1 羽だけではこの研究を行うことはできませんでした」
フィールド博物館の鳥類コレクション マネージャー、ベン マークス氏は、研究者による博物館の鳥脳使用依頼について、「世界最高の鳥コレクションを持つ我々は、常に、我々が何を持ち、なぜそれを持ち、何に使用できるかを人々に知らせようとしています」と述べました。 毎年100件以上の標本貸し出しの依頼がありますが、今回の依頼は、現実の世界に応用できる新しいアプローチであったため、際立っていました。 この研究で使われた標本の中には、1960年代に収集されたものもあります。 この研究に使われた標本の中には、1960年代に収集されたものもあります。この研究に使われるまで、私たちのスタッフは50年以上大切に扱い、元の収集家が想像もしなかったような形で利用されました」
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