งานวิจัยใหม่ของ UBC ได้เสนอแนะว่าหลอดเลือดพิเศษในสมองของวาฬอาจปกป้องพวกมันจากชีพจรที่เกิดจากการว่ายน้ำในเลือดของพวกมันที่จะทำลายสมอง
มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับการใช้เครือข่ายหลอดเลือดเหล่านี้เพื่อประคองสมองและกระดูกสันหลังของวาฬ ที่รู้จักกันในชื่อ ‘retia mirabilia’ หรือ ‘ตาข่ายวิเศษ’ อย่างแม่นยำ แต่ตอนนี้ นักสัตววิทยาของ UBC เชื่อว่าพวกเขาได้ไขปริศนานี้ด้วยการสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ สนับสนุนการคาดการณ์ของพวกเขา
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบก เช่น ม้า จะมี ‘ชีพจร’ ในเลือดเมื่อควบม้า ซึ่งความดันโลหิตภายในร่างกายจะสูงขึ้นและลดลงในทุกย่างก้าว ในการ ศึกษาใหม่ดร.มาร์โก ลิลลี หัวหน้าทีมวิจัยและทีมของเธอได้เสนอแนะเป็นครั้งแรกว่าปรากฏการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลที่ว่ายน้ำโดยมีการเคลื่อนไหวของหน้าท้อง กล่าวอีกนัยหนึ่งปลาวาฬ และพวกเขาอาจค้นพบว่าเหตุใดวาฬจึงหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อสมองในระยะยาวด้วยเหตุนี้
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด ความดันโลหิตเฉลี่ยในหลอดเลือดแดงหรือเลือดที่ออกจากหัวใจจะสูงกว่าในเส้นเลือด ความแตกต่างของความดันนี้ทำให้เลือดไหลเวียนในร่างกาย รวมทั้งผ่านสมองด้วย Dr. Lillie นักวิจัยร่วม emerita ในแผนกสัตววิทยาของ UBC กล่าว อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวอาจทำให้เลือดเคลื่อนไปอย่างแรง ทำให้เกิดความกดดัน หรือ ‘ชีพจร’ ไปที่สมอง ความแตกต่างของความดันระหว่างเลือดที่เข้าและออกจากสมองสำหรับพัลส์เหล่านี้อาจทำให้เกิดความเสียหายได้
ความเสียหายระยะยาวประเภทนี้สามารถนำไปสู่ภาวะสมองเสื่อมในมนุษย์ได้ ดร. ลิลลี่กล่าว แต่ในขณะที่ม้าจัดการกับชีพจรด้วยการหายใจเข้าและออก วาฬก็กลั้นหายใจเมื่อดำน้ำและว่ายน้ำ “ดังนั้น ถ้าสัตว์จำพวกวาฬไม่สามารถใช้ระบบทางเดินหายใจเพื่อควบคุมชีพจรความดันได้ พวกเขาต้องพบวิธีอื่นในการจัดการกับปัญหา” ดร. ลิลลี่กล่าว
ดร. Lillie และคณะได้ตั้งทฤษฎีว่าเรเทียใช้กลไก ‘pulse-transfer’ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความแตกต่างของความดันโลหิตในสมองของวาฬเพชฌฆาตระหว่างการเคลื่อนไหว นอกเหนือจากความแตกต่างโดยเฉลี่ย โดยพื้นฐานแล้ว แทนที่จะหน่วงชีพจรที่เกิดขึ้นในเลือด เรเทียจะถ่ายโอนชีพจรในเลือดแดงที่เข้าสู่สมองไปยังเลือดดำที่ไหลออก โดยคง ‘แอมพลิจูด’ หรือความแรงของชีพจรเท่าเดิม เพื่อหลีกเลี่ยงความแตกต่างของความดัน ในสมองนั่นเอง
นักวิจัยได้รวบรวมพารามิเตอร์ทางชีวกลศาสตร์จากสัตว์จำพวกวาฬ 11 สายพันธุ์ รวมถึงความถี่ของ fluking และป้อนข้อมูลเหล่านี้ลงในแบบจำลองคอมพิวเตอร์
“สมมติฐานของเราที่ว่าการว่ายน้ำสร้างพัลส์แรงดันภายในเป็นเรื่องใหม่และแบบจำลองของเราสนับสนุนการคาดการณ์ของเราว่าพัลส์แรงดันที่สร้างจากการเคลื่อนไหวสามารถซิงโครไนซ์ได้ด้วยกลไกการถ่ายโอนพัลส์ที่ลดความสั่นของการไหลที่เกิดขึ้นได้มากถึงร้อยละ 97” ผู้เขียนอาวุโสกล่าว Dr. Robert Shadwick ศาสตราจารย์กิตติคุณจาก UBC ภาควิชาสัตววิทยา
แบบจำลองนี้อาจใช้เพื่อถามคำถามเกี่ยวกับสัตว์อื่นๆ และสิ่งที่เกิดขึ้นกับความดันโลหิตของพวกมันเมื่อพวกมันเคลื่อนไหว รวมถึงมนุษย์ด้วย Dr. Shadwick กล่าว และในขณะที่นักวิจัยกล่าวว่าสมมติฐานยังคงต้องได้รับการทดสอบโดยตรงโดยการวัดความดันโลหิตและการไหลเวียนในสมองของวาฬที่ว่ายน้ำ แต่ในปัจจุบันนี้ไม่สามารถทำได้ตามหลักจริยธรรมและในทางเทคนิค เนื่องจากจะต้องใช้โพรบในวาฬที่มีชีวิต
“น่าสนใจอย่างที่พวกเขาเป็น พวกเขาไม่สามารถเข้าถึงได้โดยพื้นฐานแล้ว” เขากล่าว “พวกมันเป็นสัตว์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก อาจเป็นไปได้ และเข้าใจว่าพวกมันจัดการเอาชีวิตรอดและใช้ชีวิตและทำสิ่งที่พวกเขาทำได้อย่างไร เป็นวิชาชีววิทยาพื้นฐานที่น่าสนใจ”
“การทำความเข้าใจว่าทรวงอกตอบสนองต่อแรงดันน้ำในระดับความลึกและวิธีที่ปอดมีอิทธิพลต่อแรงกดดันของหลอดเลือดจะเป็นขั้นตอนต่อไปที่สำคัญ” ผู้เขียนร่วม Dr. Wayne Vogl ศาสตราจารย์ในภาควิชาวิทยาศาสตร์เซลล์และสรีรวิทยาของ UBC กล่าว “แน่นอนว่าการวัดความดันโลหิตและการไหลเวียนในสมองโดยตรงนั้นเป็นสิ่งที่ประเมินค่าไม่ได้ แต่ในทางเทคนิคยังไม่สามารถทำได้ในตอนนี้”
