“奇異網(wǎng)”幫助保護(hù)潛游于深海的鯨魚及海豚的大腦免受血壓脈沖的影響 (Credit: Wayne Vogl)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)EurekAlert!：一項(xiàng)新的研究披露，一個被稱為迷網(wǎng)（也被譯作“奇異網(wǎng)”）的幫助保護(hù)涉及大量血管的網(wǎng)絡(luò)可幫助保護(hù)潛游于深海的鯨魚及海豚的腦免受血壓脈沖的影響，這些脈沖是潛游它們在海浪下潛泳時產(chǎn)生的。這些發(fā)現(xiàn)揭示了鯨類動物迷網(wǎng)的于深一種前所未知的功能，它們可解釋為什么迷網(wǎng)會在其它具有不同運(yùn)動模式的鯨魚及海水棲脊椎動物體內(nèi)闕如。
在5000多萬年前，大腦的影現(xiàn)代鯨類動物的免受脈沖陸地祖先放棄了它們囿于陸地的生活而重歸海洋。這一突破性的血壓響轉(zhuǎn)變要求陸生哺乳動物的形態(tài)和生理發(fā)生劇烈改變，這樣才能在水下生活的奇異網(wǎng)獨(dú)特挑戰(zhàn)中得以存活。在這種水下環(huán)境中最具挑戰(zhàn)性的幫助保護(hù)一個方面是動物能在深水中承受極端內(nèi)外部壓力的同時向腦部持續(xù)提供含氧血液。當(dāng)它們在深水中屏住呼吸時，潛游推動它們龐大身軀在水中穿行的于深強(qiáng)力尾部運(yùn)動可通過引發(fā)動靜脈中的血壓脈沖（即血壓隨著每次尾部擺動而升降的脈動性）而中斷這一供應(yīng)。然而，鯨魚及海人們對鯨類如何通過調(diào)試以保護(hù)其腦部免受因尾葉擺動而脈動性加劇從而引發(fā)潛在損害卻知之甚少。大腦的影
Margo Lillie和同事就迷網(wǎng)是免受脈沖否在這種能力中扮演某種角色進(jìn)行了探索。與許多陸生哺乳動物相對簡單的脈管系統(tǒng)不同，鯨類動物的胸段、脊柱內(nèi)和顱區(qū)有大量的血管分布，其功能尚不清楚。Lillie等人根據(jù)11種鯨類動物的形態(tài)學(xué)建立了迷網(wǎng)的血液動力學(xué)模型；他們發(fā)現(xiàn)：迷網(wǎng)龐大的動脈容量加上顱內(nèi)和椎管中狹小的血管外容量或可保護(hù)纖弱的腦血管系統(tǒng)免受血壓差異的影響。這種“脈沖-轉(zhuǎn)移”機(jī)制可在不減弱血壓脈沖本身的情況下確保腦中血壓保持平穩(wěn)。
Terrie Williams 在相關(guān)的《視角》中對這項(xiàng)研究進(jìn)行了更詳細(xì)的討論。
相關(guān)：一種神秘的血管網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)鯨的大腦不受損傷
（神秘的地球uux.cn）據(jù)藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)：在漫長的演化歷史中，鯨類的祖先經(jīng)歷了一段登陸，此后再次返回海洋的歷程。5000多萬年前，現(xiàn)代鯨類的祖先放棄了陸地生活，重返海洋。為此，它們需要迅速演化出全新的生理特征，以適應(yīng)海洋環(huán)境。
其中一項(xiàng)挑戰(zhàn)，是如何避免“血液脈沖”對腦部的傷害。我們知道，哺乳動物動脈的平均血壓高于靜脈，正是這樣的壓強(qiáng)差驅(qū)使體內(nèi)的血液流動。但當(dāng)鯨類通過強(qiáng)有力的尾部擺動推動龐大的身軀游動，血壓會隨著尾部的擺動而起伏，也就是出現(xiàn)“血壓脈沖”。
這個過程應(yīng)該會導(dǎo)致進(jìn)入、離開大腦的血液出現(xiàn)壓強(qiáng)差，進(jìn)而對大腦造成損傷。但觀察結(jié)果告訴我們，一定有某種未知的機(jī)制起到了保護(hù)作用，使得鯨類的大腦并未受到?jīng)_擊。
事實(shí)上，科學(xué)家已經(jīng)在陸生哺乳動物（例如馬）身上觀察到類似的脈沖現(xiàn)象，并且解釋了原因。馬在奔跑時也會經(jīng)歷血壓脈沖，對此它們的應(yīng)對策略是，通過呼氣與吸氣來調(diào)節(jié)脈沖、避免損傷。
然而，鯨類在游動時會屏住呼吸，因此這種保護(hù)機(jī)制并不適用于鯨類。
現(xiàn)在，一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》雜志的最新研究為我們揭開了這一神秘機(jī)制：一種由大量血管組成的網(wǎng)絡(luò)——迷網(wǎng)（retia mirabilia，也稱“奇異網(wǎng)”）保護(hù)了大腦，使得鯨類能在大洋中順利游動。
來自不列顛哥倫比亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)探索了迷網(wǎng)在這個過程中的作用。與大量陸生哺乳動物不同的是，鯨類的胸部、脊柱內(nèi)和顱區(qū)有大量的血管分布，但其功能尚不明確。
研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)11種鯨類的形態(tài)學(xué)，建立起迷網(wǎng)的血液動力學(xué)模型。模型指出：迷網(wǎng)巨大的動脈容量，以及顱內(nèi)、椎管內(nèi)較小的血管外容量，共同保護(hù)了大腦復(fù)雜的血管系統(tǒng)不受血壓差異的影響。正是這種“脈沖-轉(zhuǎn)移”機(jī)制，可以在不降低血壓脈沖的前提下，確保了腦部血壓的平穩(wěn)。
由此，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)鯨類的迷網(wǎng)具有一種前所未知的功能，這可能解釋了迷網(wǎng)為什么在其他水生脊椎動物體內(nèi)缺失。
“我們的模擬支持了我們的猜想，即運(yùn)動產(chǎn)生的血壓脈沖可以與脈沖-轉(zhuǎn)移機(jī)制同步，這一機(jī)制將鯨類血壓受到的影響降低了97%。”論文作者之一Robert Shadwick教授表示。而對于下一步的研究，另一位作者Wayne Vogl教授表示：“理解鯨類的胸部如何響應(yīng)深處的水壓，以及肺如何影響血壓將十分重要。”

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