Работа опубликована на портале biorxiv.
Пять тысяч ударов за полгода
В течение шести месяцев биологи пристально наблюдали за поведением трех молодых самцов домашних коз. Ученые фиксировали силу и частоту каждого столкновения в процессе их повседневных игр и борьбы за лидерство.
Выяснилось, что в среднем одно животное совершает около 227 ударов в день. За весь период эксперимента каждая коза нанесла от 5 до 7 тыс. ударов головой. Сила некоторых столкновений достигала 388 ньютонов. Такие нагрузки вполне сопоставимы с ударами по мячу головой в футболе или столкновениями в регби.
Что показал анализ тканей
Самым неожиданным открытием стало то, как именно мозг коз отреагировал на постоянную тряску. Визуально животные казались абсолютно здоровыми. Тесты не выявили никаких когнитивных нарушений или ухудшения памяти, а магнитно-резонансная томография (МРТ) оставалась чистой — сканирование не показало масштабных структурных повреждений или гематом.
Однако последующий анализ тканей мозга и спинномозговой жидкости выявил тревожную картину. Исследователи зафиксировали повышение уровня биомаркеров, связанных с повреждением нервной ткани. В глубоких складках коры мозга обнаружили сгустки патологического тау-белка, который способствует развитию болезни Альцгеймера и других тяжелых нейродегенеративных заболеваний.
Отмечается, что у более молодых коз, которые еще не успели долго пободаться, подобные изменения полностью отсутствовали.
Это исследование имеет значение и для медицины. До сих пор большинство исследований черепно-мозговых травм проводилось на крысах и мышах, но мозг козы крупнее и имеет извилины, что позволяет точнее моделировать физику удара у человека. К тому же козы естественным образом вырабатывают тау-белок и бета-амилоиды, схожие по структуре с человеческими.
Авторы работы рассчитывают, что долгосрочное наблюдение за козами поможет определить так называемую «точку перелома» — критический порог количества и силы микротравм, после которого обратимые изменения в мозге перерастают в полноценную и неизлечимую дегенерацию. В будущем эти данные могут лечь в основу новых протоколов безопасности в контактных видах спорта и помочь в создании лекарств от деменции.
