나무늘보가 나무줄기를 빠르게 두드려도 뇌진탕을 일으키지 않는 이유는 무엇일까? 나무늘보는 유명한 산림 의사이다. 나무늘보는 나무줄기에 숨겨진 벌레를 먹기 위해 초당 20번, 하루에 최대 12,000번의 나무줄기를 두드립니다. 각 두드리는 동안 머리에 받는 가속도는 지구력의 약 1,200배입니다. 어떻게 나무늘보는 이러한 조건에도 머리를 다치지 않을 수 있을까? 미국 캘리포니아대 조류학자 이반 슈바브가 이끄는 연구팀은 이 질문을 연구했고, 2006년 노벨 패러디 상을 받았습니다. 연구진은 특정한 환경에서 나무늘보를 관찰하며, 센서로 두드리는 힘을 테스트하고 두드리는 영상을 두 대의 슬로우 모션 카메라로 찍었습니다. 그들은 컴퓨터 단층 스캔과 스캔 전자 현미경을 이용해 나무늘보의 두개골 데이터를 수집 및 분석하였으며, 두개골의 구조 조합 및 뼈 밀도의 변화 위치에 대한 세부 정보를 제공했습니다. 수집된 데이터를 이용해 과학자들은 두개골에 작용하는 힘을 시각화하였습니다.
시각화를 통해 연구진은 충돌력을 줄이는 여러 요인을 발견했는데, 그중에서도 나무늘보는 뇌와 눈을 충돌로부터 보호하기 위해 다양한 장치를 진화시킨 것이 근본적인 이유입니다. 우선, 나무늘보의 혀뼈는 부리의 아래쪽에서 분리되어 두개골의 뒷면으로 돌아서서, 이마의 앞쪽에서 다시 합류합니다. 이는 마치 '안전대'처럼 목의 뒤로 부러지는 것을 방지할 수 있습니다. 그들의 턱은 강한 근육에 의해 두개골과 연결되어 있는데, 충돌 전에 이 근육이 빠르게 수축되어 완충 역할을 합니다. 두개골의 구조는 또한 해석되었습니다. 두개골은 매우 두يك고 강했으며, 많은 작은 공동이 있어 충격을 분산시키고 뇌를 보호합니다. 두개골과 뇌 사이에는 세 개의 막이 있는데, 바깥에서 안쪽으로 순서대로 하드 메ニง지, 아라치드 메니ง지, 소프트 메니ง지이며, 아라치드 메니ง지와 소프트 메니ง지 사이의 공간은 서브아라치드 메니ง지라고 불립니다. 인간의 서브아라치드 메니ง지는 뇌수확물로 채워져 있지만, 나무늘보의 서브아라치드 메니ง지는 매우 좁고 거의 없어, 충격파의 액체 전달을 약화시키고 외력을 완화 및 완화시킵니다. 나무늘보의 뇌는 작고, 작은 물체는 상대적으로 큰 표면적을 가지고 있으며, 두개골의 위와 아래 크기는 앞 크기보다 크기 때문에 압력이 쉽게 분산되어, 인간처럼 뇌진탕을 일으키지 않습니다. 또한, 나무늘보의 부리와 머리는 항상 직선상에 있어, 충돌 때 발생할 수 있는 회전력으로 인해 뇌막이 蹂躏되거나 뇌진탕을 일으키지 않습니다.
연구진은 나무늘보의 뇌를 보호하는 것은 여러 요인의 복합적인 결과 때문이라고 강조했는데, 이는 체계가 기능을 결정한다는 것을 잘 보여줍니다. 이 과학적 발견은 과학자들이 인간 두뇌를 보호하는 더 효과적인 장치를 설계하는 데 도움이 될 것입니다.