لماذا يعطل السنجاب دماغه لمدة 8 أشهر من كل عام؟
إذا انخفضت درجة حرارة دماغ الإنسان ولو ببضع درجات فقط، ستبدأ خلاياه العصبية بالتلف سريعًا، وإذا انخفضت مستويات الأكسجين ولو لبضع دقائق، ستموت الخلايا، وإذا انخفضت درجة حرارة الجسم إلى ما يقارب درجة التجمد، سيتوقف النشاط الكهربائي في الدماغ تمامًا، ومع ذلك، بطريقة ما، في كل شتاء، يتعمد السنجاب الأرضي القطبي (Urocitellus parryii) خفض درجة حرارة دماغه إلى ما دون الصفر المئوي.
وفقا لموقع "forbes"، يُقلل هذا الحيوان تدفق الدم إلى دماغه إلى حد ضئيل، ويبقى على هذه الحال لأسابيع متواصلة، ثم، مع حلول الربيع، يستيقظ وكأن شيئًا لم يكن، فتبقى ذكرياته سليمة، ولا يُعاني من أي إصابات دماغية ظاهرة، إليكم شرحًا لكيفية تطوير هذا الثديي الصغير لإحدى أكثر استراتيجيات السبات تطرفًا على كوكب الأرض: إيقاف تشغيل الدماغ القابل للعكس.
استراتيجية السنجاب الأرضي في الشتاء
تعيش السناجب الأرضية القطبية في ألاسكا وشمال كندا، حيث قد يستمر الشتاء لمدة تصل إلى ثمانية أشهر، وتنخفض درجات الحرارة المحيطة بشكل متكرر إلى ما دون -30 درجة مئوية (-22 درجة فهرنهايت)، وعلى عكس العديد من الحيوانات التي تدخل في سبات شتوي، والتي عادةً ما تلجأ إلى جحور معزولة، فإن هذه السناجب تبقى معرضة لدرجات حرارة التربة المتجمدة.
كما توضح الأبحاث المنشورة في المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء، تنخفض درجة حرارة جسمه الأساسية أثناء السبات الشتوي إلى -2.9 درجة مئوية (26.8 درجة فهرنهايت)، وهي أدنى درجة حرارة مسجلة لأي حيوان ثديي حتى الآن، بعد ذلك بوقت قصير، يتباطأ معدل ضربات قلبه من حوالي 200 نبضة في الدقيقة إلى أقل من عشر نبضات، ونتيجة لذلك، يكاد التنفس يتوقف، ويصبح نشاط دماغه بالكاد قابلاً للكشف، ومع ذلك، وبشكل لا يُصدق، لا يموت الدماغ.
من المهم ملاحظة أن هذه الخلايا العصبية ليست خاملة عن طريق الصدفة، ففترة السبات تُمكن السنجاب من كبح النشاط داخل قنوات الأيونات، وتقليل إطلاق الجلوتامات، وتثبيت أغشية خلاياه، ونتيجةً لذلك، يتم التخفيف تمامًا من سمية الإثارة العصبية - وهي العملية التي تقتل الخلايا العصبية عادةً أثناء نقص الأكسجين أو انخفاض حرارة الجسم لدى البشر، ويمكن فهم هذه العملية على أنها تحويل السنجاب الأرضي القطبي لدماغه إلى وضع الطاقة المنخفضة خلال فترة السبات الشتوي.
كيف ينجو هذا السنجاب بدون أكسجين
من أبرز سمات سبات السنجاب الأرضي القطبي قدرة دماغه على تحمل نقص التروية الدموية والأكسجين، وكما أوضحت دراسة نُشرت عام 2006 في مجلة "ستروك"، فإن نقص التروية الدموية، ولو لفترة وجيزة، قد يُسبب لدى البشر عواقب وخيمة، مثل زيادة تركيز الكالسيوم، وفشل الميتوكوندريا، وموت الخلايا، ولكن المثير للاهتمام أن خلايا دماغ السنجاب الأرضي القطبي قادرة على مقاومة هذه السلسلة من الأحداث.
كيف يتجنب هذا السنجاب أضرار التجمد
لا يُعد السبات عمليةً مستمرةً لدى الثدييات، والسنجاب الأرضي القطبي ليس استثناءً من ذلك، فكل بضعة أسابيع، يعود لفترة وجيزة إلى درجة حرارة جسمه الطبيعية لأقل من يوم، وتُعد هذه الاستيقاظات مكلفةً من الناحية الطاقية، إذ تُشكل معظم الطاقة المُستهلكة خلال فترة السبات.