حشره‌خوار اتروسی(Etruscan shrew) که کوچکترین پستاندار خشک زی است یک ترفند دقیق برای صرفه جویی در مصرف انرژی در زمستان دارد زیرا این پستاندار می‌تواند مغز خود را منقبض/ کوچک کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس مگ، این حشره خوار که وزنش سنگین‌تر از یک کارت بازی نیست، هر روز باید هشت برابر وزن بدن خود غذا بخورد و بنابراین نمی‌تواند به خواب زمستانی برود. اخیرا گروهی از محققان با استفاده از اسکن ام آر آی متوجه منقبض شدن قشر لامسه /حسی(somatosensory cortex) مغز این حشره خوار که اطلاعات حسی را از شارب‌های خود پردازش می‌کند، شدند. شارِب به نوع ویژه‌ای از مو یا پرهای حسگر در بعضی جانوران، به ویژه پستانداران و پرندگان، گفته می‌شود. این موهای دراز و از جنس کراتین به عنوان نوعی حسگر طبیعی مسئول انتقال نوسان‌های خود به پایه‌شان در پوست و از آنجا به مغز هستند. در انتهای هر کدام از موهای شارب در پوست عصب‌های فشرده‌ای قرار دارند که مسئول حس چنین نوسان‌هایی هستند. همهٔ نخستیان به جز انسان دارای شارب‌های حسگر هستند.

محققان که یافته‌های خود را در مجله “Proceedings of the National Academy of Sciences” منتشر کردند، گزارش دادند که این ناحیه از مغز در زمستان ۲۸ درصد از حجم خود را از دست می‌دهد و تابستان سال بعد این سلول‌های عصبی مجددا رشد می‌کنند.

محققان اظهار کردند مغز حشره‌خوارهای اتروسی‌ حتی وقتی حیوانات در آزمایشگاه غذای نامحدودی در دسترس داشتند و تغییری در چرخه نور و تاریکی آنها رخ نداده بود، کوچک می‌شدند. بنابراین این پدیده ممکن است به موارد داخلی و همچنین موارد بیرونی مانند کاهش در دسترس بودن غذا وابسته باشد.

“کریستین شوارتز”(Christine Schwartz)، دانشمند علوم اعصاب”دانشگاه لا کراس، ویسکانسین” که به بررسی موضوع خواب زمستانی می‌پردازد اما مشارکتی در این مطالعه نداشته، اظهار کرد: این پدیده که یک حیوان به خواب زمستانی نمی‌رود اما همچنان این استراتژی‌های صرفه‌جویی در انرژی را اجرا می‌کند، حیرت انگیز است.

دانشمندان قبلاً نشان داده بودند که “حشره‌خوارهای دندان‌سرخ”(red-toothed shrews) که به گروهی جدا از حشره‌خوار اتروسی تعلق دارند، در تابستان متولد می‌شوند و در همان تابستان رشدشان کامل می‌شود و بزرگ می‌شوند و سپس در پاییز شروع به جمع شدن و منقبض کردن اعضای بدن خود می‌کنند و در زمستان نیز ستون فقرات، جمجمه، مغز، استخوان‌ها، اندام‌هایی مانند کبد و وزن بدن آنها به کوچکترین اندازه خود می‌رسد. در ماه فوریه، آنها دوباره رشد می‌کنند و با بالغ شدن اندام‌های جنسی‌شان در بهار، اندازه بدن آنها بیشتر از قبل می‌شود. آنها فقط یک بار تولید مثل می‌کنند و کمی بعد می‌میرند. این چرخه به عنوان “پدیده دهنل”(Dehnel’s phenomenon) شناخته می‌شود.

هنگامی که “سایکات ری”(Saikat Ray) دانشجوی مقطع دکترا در “آزمایشگاه مایکل برشت”(Michael Brecht’s lab) در “مرکز علوم اعصاب محاسباتی برنشتاین در برلین”(Bernstein Center for Computational Neuroscience in Berlin) بود ، کنجکاو شد تا دریابد آیا “پدیده دهنل” در “حشره‌خوارهای دندان‌ سفید”(white-toothed shrews) که زیرخانواده از حشره‌خوار اتروسی هستند نیز وجود دارد یا خیر. آنها در آزمایشگاه مجموعه‌ای از حشره‌خوارهای اتروسی را در اختیار داشتند.

 ری که هم اکنون در مقطع فوق دکترا تحصیل می‌کند، گفت: مغز این حیوانات کوچک نسبت به پستانداران بزرگتر مانند موش یا موش صحرایی، یک سیستم مفید برای مطالعه بیشتر بر روی ساختار مغز است.

با آغاز تابستان، محققان بارها و بارها اسکن ام.آر.آی را بر روی مغز ۱۰ حشره خوار انجام دادند و سپس این کار را در هر فصل به مدت یک سال انجام دادند. آنها دریافتند که با وجود نگه داشتن حیوانات در یک چرخه تاریک-روشن ۱۲ ساعته، در دمای ثابت و دسترسی نامحدود به غذا، حجم مغز آنها در زمستان کاهش می‌یابد. هنگامی که محققان در تابستان، غذای حشره خوارها را محدود می‌کردند شاهد کاهش ضخامت مغز آنها بودند. این نشان می‌دهد که این پدیده به مواردی مانند سن آنها و گذشت زمان و تأثیرات بیرونی مانند در دسترس بودن غذا بستگی دارد.

ری با همکاری دیگر محققان به بررسی گروه دیگری از حیوانات(حشره‌خوار اتروسی) پرداخت و میزان انقباض قشر حسی مغز را مشخص کردند. آنها دریافتند یک لایه از قشر حسی که در زمستان ۲۸ درصد کاهش یافته بود، در تابستان سال بعد ۲۹ درصد افزایش یافته بود. تعداد نورون‌ها نیز در این سطح از قشر مغز در طول زمستان تا تابستان ۴۲ درصد افزایش یافته بود.

در قشر حسی، محققان سه گروه از سلول‌های عصبی را طبقه بندی کردند: فعال، سرکوب شده و تحت تأثیر قرار داده نشده توسط شارب. آنها دریافتند سلول‌های عصبی سرکوب شده، در بهار و تابستان دو برابر بیشتر از پاییز و زمستان فعالیت داشتند. فرضیه نویسندگان مقاله این است که این تغییر فعالیت می‌تواند به حیوانات در صرفه جویی در انرژی کمک کند.

به گفته ری مطالعات بیشتری باید در این زمینه انجام گیرد زیرا به گفته‌ی او هنوز مشخص نیست که سلول‌های عصبی چگونه تشکیل شده‌اند زیرا دو فرضیه وجود دارد. یا در مغز آنها سلول‌های عصبی جدید ایجاد شده‌اند یا سلول‌های دیگری وجود دارند که به سلول‌های عصبی تبدیل می‌شوند.

انتهای پیام