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貓頭鷹特殊的腦袋,為何能違背常規“逆天”的旋轉270度?

貓頭鷹的腦袋好像完全違背了常規,可以進行270度的自由轉動,頸部和頭部的血管卻一點也不會被傷害,大腦的供血也不會受阻。

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現在,貓頭鷹的生物秘密終於被美國約翰·霍普金斯大學的醫學和神經成像專家揭開。科學家們透過血管造影術、CT掃描和醫學成像技術,發現了貓頭鷹體內有4種防止頭部轉動時受傷的適應性進化結構,它的骨骼為了支撐過重的頭部也發生了相應的變化。說貓頭鷹的腦袋是自然界的一大“傑作”,一點也不為過。

貓頭鷹特殊的腦袋,為何能違背常規“逆天”的旋轉270度?

微血管結構中還有一條三叉血管,確保大角度的頭部扭轉在堵死其中一個通道時候,血液照樣能不間斷地流向大腦。頭部270度的自由轉動使得貓頭鷹能夠在站立不動的情況下獲得較大的視野,發現獵物和天敵。

專家們得出結論說,人類的頸部之所以更容易受傷,可以從缺乏貓頭鷹類似的適應性進化結構得到解釋。“到現在為止,我和許多處理因外傷而導致頸動脈受損的患者的腦影像專家一直感到困惑的是,為什麼快速扭轉頭部的動作沒有使貓頭鷹斃命,倒在森林的地面上。”從事這項研究的介入神經放射性研究專家、高階研究員菲利普·蓋洛德博士說,“包括貓頭鷹和人類在內的大多數動物脖子裡的頸動脈和脊椎動脈都非常脆弱,內層很容易被撕裂。臨床上有大量這樣的病例:人頸部的突然扭動會拉扯撕裂血管內層,因此產生的血塊可能引發致命的栓塞或者中風,衝撞性的車禍、過於刺激的過山車以及手法錯誤的脊椎按摩都可能造成這種傷害。”

貓頭鷹特殊的腦袋,為何能違背常規“逆天”的旋轉270度?

為了解開這個謎題,醫學專家研究了自然死亡的貓頭鷹的頭頸部骨骼結構和複雜的血管系統。他們透過注射顯影劑加強貓頭鷹血管的X光成像,然後進行剖析和掃描成像,以便做詳細的分析和研究。最引人注目的情況出現在研究人員把顯影劑注入到貓頭鷹的動脈裡,模擬血液的流動。當他們用手轉動它頭部的時候,只見頭底部頜骨下面的血管隨著越來越多顯影劑的進入變得越來越粗。

貓頭鷹特殊的腦袋,為何能違背常規“逆天”的旋轉270度?

研究人員說,能夠張弛的血管類似於快取血庫,可以在貓頭鷹轉動頭部時給它的大腦和眼睛提供滿足能源需求的血液。這些適應性的血管網起著相互聯絡的支援作用,有助於最大限度地減少任何血流中斷。“我們新研究的結果清楚地表明,頭部旋轉離不開適應性進化結構。”蓋爾勞德博士指出,“人類的脊椎動脈的確是在頸部空腔裡,但與貓頭鷹不同,它的結構特別適合於動脈更大的彈性和運動。因為缺乏貓頭鷹那樣的保護機制,人激烈轉動頭部是非常危險的。”

霍普金斯大學醫學成像師法比昂·梅爾卡多也參與了這項研究,他說:“人類頸椎的動脈就緊緊貼著頸椎骨的空穴,而貓頭鷹卻完全不同,有著允許動脈進行更靈活活動的空間。”