Για τους ανθρώπους, οι ξαφνικές περιστροφές του κεφαλιού και του λαιμού , είτε οφείλονται σε αυτοκινητιστικά ατυχήματα, βόλτες με τρενάκι ή χειροπρακτική που έχει πάει στραβά, μπορεί να σχίσουν τις επενδύσεις των αιμοφόρων αγγείων στο λαιμό, οδηγώντας σε θρόμβους που μπορεί να προκαλέσουν εγκεφαλικό.

Όχι όμως στις κουκουβάγιες, οι οποίες μπορούν γρήγορα να περιστρέψουν το κεφάλι τους κατά 270 μοίρες προς οποιαδήποτε κατεύθυνση χωρίς να καταστρέψουν τα αιμοφόρα αγγεία ή να διακόψουν τη ροή του αίματος στον εγκέφαλο. Πώς το κάνουν;

Για να λύσουν το μυστήριο, επιστήμονες στο John Hopkins, με επικεφαλής τον ιατρικό εικονογράφο Fabian de Kok-Mercado και τον νευροακτινολόγο Philippe Gailloud, χρησιμοποίησαν αγγειογραφία και αξονική τομογραφία για να εξετάσουν την ανατομία δώδεκα κουκουβαγιών από τρια υποείοδη που πέθαναν από φυσικά αίτια. Ανακάλυψαν ότι τα πουλιά είναι εξοπλισμένα με τέσσερις βιολογικές προσαρμογές που αποτρέπουν τον τραυματισμό από την ταχεία περιστροφική κίνηση του κεφαλιού.

«Μέχρι τώρα, οι ειδικοί στην απεικόνιση εγκεφάλου, όπως εγώ, που ασχολούνται με ανθρώπινα τραύματα που προκαλούνται από τραύμα σε αρτηρίες στο κεφάλι και τον λαιμό, ήταν πάντα προβληματισμένοι για το γιατί οι γρήγορες, περιστροφικές κινήσεις του κεφαλιού δεν άφηναν χιλιάδες κουκουβάγιες νεκρές στο δάσος από εγκεφαλικό», δήλωσε ο Gailloud σε ένα δελτίο τύπου που ανακοινώνει τα αποτελέσματα της μελέτης. «Η καρωτίδα και οι σπονδυλικές αρτηρίες στον αυχένα των περισσότερων ζώων, συμπεριλαμβανομένων των κουκουβαγιών και των ανθρώπων, είναι πολύ εύθραυστα και πολύ ευαίσθητα ακόμη και σε μικρά σκισίματα της επένδυσης του αγγείου».

Μετά από ακτινογραφία, ανατομή και ανάλυση αιμοφόρων αγγείων από το λαιμό των νεκρών πουλιών, οι ερευνητές έβαλαν με σύριγγα χρωστική ουσία στις αρτηρίες των νεκρών κουκουβαγιών για να μιμηθούν τη ροή του αίματος και γύρισαν χειροκίνητα τα κεφάλια τους. Αυτό που βρήκαν ήταν εκπληκτικό: Σε αντίθεση με τους ανθρώπους, των οποίων οι αρτηρίες συρρικνώνονται καθώς περιστρέφεται το κεφάλι, τα αιμοφόρα αγγεία ακριβώς κάτω από τη γνάθο στη βάση των κεφαλιών των κουκουβαγιών έγιναν ολοένα και μεγαλύτερα καθώς εισερχόταν περισσότερη βαφή, πριν το υγρό συγκεντρωθεί σε δεξαμενές.

Αυτές οι συσταλτικές δεξαμενές, λένε οι επιστήμονες, είναι αυτές που επιτρέπουν στις κουκουβάγιες να γυρίζουν το κεφάλι τους τόσο ριζικά ενώ έχουν ακόμα αρκετό αίμα για να τροφοδοτήσουν τα μάτια και τον εγκέφαλο. Επιπλέον, ένα πολύπλοκο υποστηρικτικό αγγειακό δίκτυο ελαχιστοποιεί τις διακοπές στη ροή του αίματος. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι κουκουβάγιες έχουν συνδέσεις μικρών αγγείων μεταξύ της καρωτίδας και της σπονδυλικής αρτηρίας που επιτρέπουν στο αίμα να ρέει μεταξύ των δύο αγγείων. Έτσι, ακόμη κι αν μια διαδρομή εμποδίζεται από μια ακραία περιστροφή του λαιμού, μια άλλη μπορεί να παρέχει αδιάκοπη ροή αίματος στον εγκέφαλο.

Τα οστά στο λαιμό των κουκουβαγιών έχουν επίσης προσαρμογές που έχουν σχεδιαστεί για να διευκολύνουν την ακραία περιστροφή. Μία από τις κύριες αρτηρίες που τροφοδοτούν τον εγκέφαλο των πουλιών περνά μέσα από τρύπες στους σπονδύλους, που ονομάζονται εγκάρσια τρήματα. Η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτές οι τρύπες ήταν 10 φορές μεγαλύτερες σε διάμετρο από την αρτηρία. Αυτός ο επιπλέον χώρος δημιουργεί θύλακες αέρα που επιτρέπουν στην αρτηρία να κινείται όταν περιστρέφεται. 12 από τους σπονδύλους στο λαιμό των κουκουβαγιών είχαν αυτή την προσαρμογή. "Στους ανθρώπους, η σπονδυλική αρτηρία αγκαλιάζει πραγματικά τις κοιλότητες στο λαιμό. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει στις κουκουβάγιες, των οποίων οι δομές είναι ειδικά προσαρμοσμένες για να επιτρέπουν μεγαλύτερη αρτηριακή ευελιξία και κίνηση", δήλωσε ο de Kok-Mercado. Επιπλέον, η σπονδυλική αρτηρία της κουκουβάγιας εισέρχεται στον λαιμό πιο ψηλά από ό,τι σε άλλα πουλιά, εισχωρώντας στον 12ο αυχενικό σπόνδυλο και όχι στον 14ο, επιτρέποντας μεγαλύτερη χαλάρωση.

«Τα νέα αποτελέσματα της μελέτης μας δείχνουν ακριβώς ποιες μορφολογικές προσαρμογές χρειάζονται για να χειριστούν τέτοιες περιστροφές κεφαλής και γιατί οι άνθρωποι είναι τόσο ευάλωτοι σε οστεοπαθητικό τραυματισμό από τη χειροπρακτική θεραπεία», είπε ο Gailloud. «Οι ακραίοι χειρισμοί του ανθρώπινου κεφαλιού είναι πραγματικά επικίνδυνοι επειδή μας λείπουν τόσα πολλά από τα χαρακτηριστικά προστασίας των αγγείων που παρατηρούνται στις κουκουβάγιες».