De hersenen van spechten vertonen ophopingen van het Tau-eiwit, wijst onderzoek uit. Bij mensen duidt dit op hersenbeschadiging. Bij spechten ook?

We kennen het fenomeen: spechten gebruiken hun scherpe snavel om gaten in bomen te pikken waarna ze met hun lange, stekelige tong insecten oplepelen. Ook kloppen ze op de stam om hun territorium af te bakenen of een partner te versieren. Een specht ondervind tijdens zo’n klopmoment een g-kracht van 1200-1400 g. Ter vergelijking: een mens krijgt al een hersenschudding bij 60-100 g (in een fractie van een seconde).

Nooit dachten vogeldeskundigen dat spechten enig hinder van hun gepik hadden. Ze hebben tenslotte een sterke schedel en andere fysiologische aanpassingen die ze beschermt tegen die enorme g-krachten. Op basis hiervan zijn zelfs speciale helmen gemaakt voor ruige sporten zoals rugby en ijshockey. Maar klopt het wel dat spechten helemaal geen last krijgen van dat pikken? Wetenschappers van het Boston University School of Medicine besloten het uit te vogelen.

Eiwitopklonten

De onderzoekers focusten daarbij op het zogenaamde Tau-eiwit. Hersencellen bezitten uitlopers, die als telefoonlijnen contact maken met buurcellen. Om die uitlopers zitten Tau-eiwitten gebonden, die de ‘telefoonlijnen’ beschermen en stabiliseren, maar toch flexibel genoeg houden om communicatie tussen hersencellen mogelijk te maken.

“Tau-eiwit ondergaat voor zijn functie een dynamisch proces van fosforylering en defosforylering (waarbij een fosfaatgroep op het eiwit wordt gezet of weggehaald, red.)”, vertelt neurobioloog en Tau-specialist Wiep Scheper van het VUMC Amsterdam. “In de ziekte van Alzheimer is Tau hypergefosforyleerd en gaat Tau klonteren. Door deze klonten verliezen hersencellen hun functie. Ook mensen die veel klappen op hun hoofd krijgen, bijvoorbeeld American Football-spelers en boksers, tonen Tau-hyperfosforylering en klonten, leidend tot hersenproblemen.”

Spechten en spreeuwen

Om te kijken hoeveel Tau-eiwit zich bevindt in het spechtenbrein, keken de onderzoekers naar tien in alcohol bewaarde spechten, en vijf spreeuwen (die niet aan headbangen doen) die als controlegroep dienden. Het team verwijderde de vogelhersenen, sneed die in flinterdunne plakjes en kleurde ze met zilverionen, voor ze onder de microscoop werden bekeken.

Al 25 miljoen jaar

Acht van de tien spechtenbreinen kleurden positief voor Tau-hyperfosforylering, terwijl geen van de spreeuwenhersenen dat deed. Een tweede kleuring, van een antilichaam specifiek gericht tegen Tau, gaf aan dat bij twee van de drie spechten (bij zeven dieren werkte deze tweede kleuring niet) ook Tau-klonten werden gevonden.

Maar betekent dit nu dat deze spechten inderdaad hersenschade kregen van hun gepik? Dat betwijfelen de wetenschappers, zo schrijven ze in hun publicatie in PLOS ONE. De specht bestaat al zeker 25 miljoen jaar en als hun geklop op bomen werkelijk hersenleed veroorzaakt, waarom doen ze het dan nog steeds?

Juist beschermend?

Het kan volgens de auteurs van de studie ook zomaar zijn dat hyperfosforylering van het Tau-eiwit bij spechten juist beschermend werkt. “Fosforylering zelf is niet slecht”, geeft ook Scheper aan. “Een mooi voorbeeld hiervan is de hyperfosforylering die wordt gevonden in de hersenen van dieren die een winterslaap houden. In dit geval is Tau niet geklonterd. De hyperfosforylering verdwijnt als de dieren ontwaken. De uitkomst van dit onderzoek past bij Tau-fosforylering als een beschermende reactie op stress.”

Maar in het brein van de spechten werden ook de eerste stadia van klontering gevonden. Hoe is dit dan te verklaren? “Dit zou kunnen wijzen op een pathologisch proces, maar omdat het hier gaat om dood in het wild gevonden exemplaren kunnen we dat niet zeker weten”, zegt Scheper. “Het zou bijvoorbeeld kunnen dat klonteringen alleen optreden in oudere dieren. ”

Biochemisch geheim

Ook moet nog worden opgemerkt dat het hier maar om een klein aantal onderzochte spechten ging en ook de controlegroep was miniem. Hoe dan ook, het neemt niet weg dat dit zonder meer een interessante studie is met een bijzonder resultaat.

“Mensen zijn niet berekend op dit fysieke geweld, maar misschien kunnen we ontrafelen wat het biochemische geheim is van succesvol harde klappen opvangen van de door evolutie geselecteerde meester hierin: de specht”, besluit Scheper.

Bronnen: PLOS ONE, Field Museum via Phys.org, Science

Beeld (spechten in een potje): the Field Museum

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!