چرا این پستاندار مغز خود را می خورد و چرا این موضوع مهم است؟ - رپید دانلود

به گزارش خبرنگاران به نقل از واشنگتن پست، دچمن بوم شناس رفتاری در موسسه رفتار حیوانات ماکس پلانک در آلمان می گوید:این حیوان دیوانه است. ما می توانیم چیز های زیادی را از این حیوان زیرک بیاموزیم. برای آماده شدن به منظور فرارسیدن زمستان فصلی که غذا کمیاب است بسیاری از حیوانات سرعت خود را کاهش می دهند در سرما می خوابند یا به منطقه ها گرم تر مهاجرت می نمایند. البته در خصوص حشره خوار زیرکی معمولی را مشاهده نمی کنیم. این حیوان برای زنده ماندن در دما های سردتر مغز خود را می خورد و به اندامی به میزان یک چهارم میزان آن در حالت معمول کاهش می دهد و در فصل بهار بخش زیادی از مغزش را دوباره رشد می دهد.

فرآیند کوچک شدن و انبساط مغز و سایر اندام ها با تغییر فصول که پدیده دهنل نامیده می شود به حیوانات اجازه می دهد تا بافت های مصرف نماینده کالری را در هنگام افت دما کاهش دهند. پژوهشگران جمع شدن فصلی را در جمجمه و سایر پستانداران کوچک با متابولیسم بالا از جمله راسو ها و به تازگی در موش کور کشف نموده اند.

کوچک شدن باورنکردنی مغز پدیده ای بیش از صرف یک کنجکاوی بیولوژیکی است. درک این که چگونه این حیوانات می توانند قدرت مغز خود را بازیابی نمایند ممکن است به پزشکان در درمان آلزایمر، مولتیپل اسکلروزیس (ام اس) و سایر بیماری های عصبی در انسان یاری کند. جان دیرک نیلند دانشیار علوم و فناوری بهداشت که اکنون در حال پژوهش بر روی دارو هایی است که به منظور تقلید از شیمی تغییر دهنده مغز در انسان طراحی شده اند می گوید: در ابتدا نمی توانستم این پدیده را به طور کامل درک کنم. این پدیده ای واقعا شگفت انگیز است که آنان واکنش نشان می دهند. نحوه واکنش شان جالب توجه است.

برای چندین دهه تعداد کمی از دانشمندان پیغامد های کشف پدیده اجرا شده به وسیله آگوست دهنل در سال 1946 میلادی را درک کردند. دهنل که در ورشو به جهان آمد پیش از حمله نازی ها علیه لهستان بخش عمده فعالیت ها در سالیان اولیه کارش را بر روی آنالیز تخم پرندگان متمرکز نموده بود. این جانورشناس جوان در ارتش لهستان خدمت کرد اگرچه در طول جنگ به کار آکادمیک خود پایبند باقی ماند. او که به وسیله آلمانی ها اسیر شد در اردوگاه اسرای جنگی سخنرانی های زیست شناسی ارائه کرد. پس از جنگ، او در آزمایشگاه متوجه شد که جمجمه های حشره خوار جمع آوری شده از جنگل بیالوویزا در مرز لهستان و بلاروس منقبض شده و با تغییر فصل منبسط می شود. این پستاندار با متابولیسم بالا حشرات، عنکبوت ها و کرم ها را به ظاهر بی وقفه دنبال می نماید تا زنده بماند. از ارتفاعات اسکاتلند گرفته تا توندرا های سیبری با صدایی فراتر از شنوایی انسان به پژواک صدا ها گوش می دهد تا در زیر زمین حرکت کند.

بر خلاف آهو یا خرس، حشره خوار برای مهاجرت موجودی بسیار کوچک است و برای آن که به خواب زمستانی برود نیز حیوانات مناسبی نمی باشد چرا که بیش از میزان پرتحرک و پر انرژی است. حشره خوار ها به سرعت زندگی می نمایند و اکثرا در جوانی می میرند و میانگین طول عمر آنان کمی بیش از یک سال است. دچمن می گوید: متابولیسم آنان برای کاهش سرعت تنظیم نشده است.

این موضوع باعث می شود که این موجود پریشان و پرتحرک برای مطالعه در زمان اسارت به شدت چالش برانگیز باشد. حشره خوار یکی از معدود پستاندارانی است که نیش سمی دارد و بوی بدی از خود منتشر می نماید که به طور بالقوه برای جلوگیری از نزدیک شدن گربه ها و سایر شکارچیان به آن است. تیم پژوهش در آزمایشگاه برای یاری به عادت کردن حشره خوار به فصول در قفس ها را باز گذاشتند. دهنل، اما کوشش نموده بود تا حشره خوار را در قفس نگه داشته و پرورش دهد و در نهایت در این کار پیروز شد. متابولیسم حشره خوار به قدری بالاست که دچمن و همکاران اش برای آرام کردن این حیوان به منظور اسکن کردن با مشکل روبرو شده بودند. او می گوید: ما نمی توانیم آنان را بخوابانیم. امکان بیهوش کردن این حیوانات وجود ندارد. به نظر می رسد این شرایط در آنان ایجاد نشده چرا که به سادگی از گرسنگی می میرند. این حیوانات حرامزاده های کوچکی هستند!

بزرگتر همواره بهتر نیست!

استراتژی غیر متعارف حشره خوار ها برای کاهش قدرت مغزشان ممکن است به آنان در صرفه جویی مصرف انرژی در طول زمستان یاری کند، اما هزینه نیز به همراه خواهد داشت. تیم تحت راهنمایی دچمن دریافته بود که در مجموعه آزمایش هایی از جمله یافتن غذا در زیر شن حشره خوار های با مغز بزرگتر در تابستان از همتایان با مغز کوچک تر خود در زمستان بهتر عمل کردند. او می گوید: این یک سازش با محیط است. شما مغزتان را کوچک تر می کنید تا در مصرف انرژی صرفه جویی کنید، اما نمی خواهم بگویم احمق تر می شوید. با این وجود، در انجام تکالیف مرتبط با یادگیری های خاص مهارت کم تری پیدا خواهید کرد.

این پدیده ای است که بعدا رخ می دهد و قابل توجه است: در بهار مغز حشره خوار دوباره رشد می نماید و به نظر می رسد توانایی این حیوانات برای حل معما های آزمایشگاهی نیز دورباره باز می شود. این تیم اکنون در حال آزمایش توانایی حشره خوار ها برای حرکت در هزار توی ساخته شده از قطعات لگو هستند. نیلند که هم چنین یکی از بنیانگذاران شرکت فناوری زیستی به نام 2N Pharma است می گوید: زیبایی کار حشره خوار در آن است که مغزشان را کوچک می نمایند، اما در بهار می توانند دوباره رشد مغز را از سر گیرند.

دچمن می گوید این تصور که برای بعضی از حیوانات مغز کوچک تر بهتر است برای بسیاری از افراد ایده دشواری به منظور پذیرش قلمداد می شود. او و همکاران اش پس از انتشار نتیجه مطالعه ای که نشان می داد بعضی از خفاش ها با مغز های کوچک تر برای پرواز سریع تر تکامل یافته بودند پیغام های منفی بسیاری را دریافت کردند. مقاله آنان با عنوان بزرگتر همواره بهتر نیست منتشر شده بود!

او می گوید: مردم در آن موقع نمی خواستند باور نمایند که مغز کوچک تر می شود. ما مغز بزرگی داریم و این بدان معناست که ما باهوش تر هستیم. فهمیدن آن که حشره خوار چگونه این کار را انجام می دهد گام بعدی بود.

دچمن و نیلند به همراه لیلیانا ام داوالوس زیست شناس تکاملی در دانشگاه استونی بروک در نیویورک یاری هزینه ای را از یک برنامه علمی غیر انتفاعی در فرانسه دریافت کردند تا پژوهش های خود را تامین مالی نمایند. نخست آن که مغز حشره خوار به طور یکنواخت دوباره رشد نمی نماید. برای مثال، هیپوکامپ به حالت عادی باز می شود در حالی که در خصوص نئوکورتکس این گونه نیست. هر دو بخش ذکر شده در مغز به حافظه یاری می نمایند. ماده سفید غنی از چربی که در سراسر مغز پراکنده شده به نظر می رسد در حشره خوار در حال ناپدید شدن است. این رخداد نشان می دهد که بدن این پستاندار کوچک ممکن است بخش هایی از مغز خود را مصرف کند تا بتواند زمستان را پشت سر بگذارد. زوال ماده سفید که به انتقال اطلاعات در مغز یاری می نماید از علائم مولتیپل اسکلروزیس و سایر بیماری های عصبی است. پژوهشگران اکنون در جستجو برای یافتن پروتئین ها یا سایر محرک هایی هستند که مسئول انقباض و رشد مجدد در سر حشره خوار می باشند. دچمن می گوید: ما با نتایج کاربردی فاصله داریم اگرچه شرکت نیلند در حال حاضر بر روی یک دارو در این باره در حال کار است. نیلند می گوید اگر این مواد شیمیایی پیدا شوند شاید بتوانیم از این مسیر برای درمان بیماری های مغزی نیز استفاده کنیم.