معمای بیولوژیکی 500 ساله لئوناردو داوینچی حل شد - آوای وحش

به گزارش خبرنگار فناوری خبرنگاران، گروهی از محققان موسسات مختلف اروپا نشان دادند، ساختار ماهیچه ای که داوینچی توصیف نموده بود، برای عملکرد قلب لازم است. این مطالعه که با همکاری موسسه بیوانفورماتیک آزمایشگاه زیست مولکولی اورپا، آزمایشگاه کولد اسپرینگ هاربر، موسسه علوم پزشکی لندن، دانشگاه هایدلبرگ و دانشگاه پلی تکنیک میلان اجرا شده است به سوالی قدیمی درباره فیزیولوژی انسان پاسخ داده و منجر به درک راههای جدیدی برای درمان بیماریهای قلبی خواهد شد.

محققان عملکرد شبکه پیچیده رشته های ماهیچه ای که در سطح داخلی قلب قرار گرفته اند را کشف کردند. این مطالعه تا حدودی به سوال داوینچی که 500 سال پیش مطرح شده بود پاسخ داده و اعلام کرد که چگونه این ماهیچه ها بر عملکرد و نارسایی قلب تاثیر می گذارند.

قلب اولین اندامی است که تنها چهار هفته پس از لقاح در انسان ها رشد و آغاز به تپش خودبخودی می نماید. در ابتدا، قلب شبکه ای از رشته های ماهیچه ای به نام ترابکولا را ایجاد نموده و اشکال هندسی را روی سطح داخلی قلب شکل می دهد. به نظر می رسد این اشکال به اکسیژن رسانی قلب درحال رشد یاری می نماید، اما عملکرد آنها در بزرگسالان از قرن 16 یک معمای حل نشده باقی مانده است.

این گروه بین المللی برای درک رشد و نقش ترابکولا از هوش مصنوعی برای بررسی 25000 اسکن تصویربرداری مغناطیسی (MRI) به همراه ریخت شناسی قلب و داده های ژنتیکی استفاده کردند. آنها همچنین اعلام کردند که چگونه شکل ترابکولا می تواند بر بیماری های قلبی تاثیر بگذارد.

پاسخ به معمای داوینچی

لئوناردو داوینچی اولین کسی بود که در قرن 16 ترابکولا و طرح فراکتال شبیه به دانه های برف آن را طراحی کرد. او فرض می کرد که آنها خون را هنگام جریان یافتن در قلب گرم نگه می دارند، اما اهمیت واقعی آنها تا به امروز معین نشده است.

محققان اظهار داشتند که مطالعات آنها به سوال بسیار قدیمی و اساسی فیزیولوژی انسان پاسخ می دهد. این مطالعه بیان می نماید که سطح ناهموار بطن قلب به خون اجازه جریان موثرتر در هر تپش را می دهد؛ درست شبیه به گودی های توپ گلف که مقاومت هوا را کاهش داده و دامنه حرکت بیشتری را ایجاد می نماید.

این تحقیق همچنین شش ناحیه در دیانای (DNA) انسان که بر چگونگی رشد الگو های فراکتال در رشته های ماهیچه ای تاثیر می گذارد را معین کرد. به طرز جالبی، محققان دریافتند که دو تا از نواحی، شاخه هایی از سلول های عصبی درست نموده اند و ممکن است مکانیسم مشابهی در رشد مغز نیز صورت بگیرد.

ترکیبی از رشته های ژنتیک، تحقیق بالینی و مهندسی زیستی منجر شد تا نقش غیرقابل انتظاری از ترابکولا میوکارد در عملکرد قلب بزرگسالان کشف گردد.

ترابکولا و خطر نارسایی قلبی

محققان دریافتند که شکل ترابکولا بر عملکرد قلب تاثیر گذاشته و با بیماری های قلبی مرتبط است. برای تایید این موضوع، آنها داده های ژنتیکی 50000 بیمار را بررسی نموده و یافتند که الگو های فراکتال مختلف در این رشته های ماهیچه ای بر خطر افزایش نارسایی قلبی تاثیر می گذارد.

تحقیقات بیشتر در زمینه ترابکولا ممکن است به محققان یاری کند علت بیماری های قلبی را بهتر درک نموده و درمان جدید برای آنها پیدا نمایند. مشاور رادیولوژیست موسسه علوم پزشکی لندن می گوید: لئوناردو داوینچی 500 سال پیش این عضلات پیچیده درون قلب را ترسیم کرد، و اکنون تنها درک آنها برای سلامت انسان اهمیت دارد. این کار یک جهت جدید برای تحقیق درباره نارسایی قلبی که تقریبا 1 میلیون نفر از مردم انگلستان با آن دست و پنجه نرم می نمایند، ارائه می دهد.