大脑脉管系统的“奇异网”如何保护鲸类脑部免受泅水产生血压脉冲的影响

据一项新的研究披露，一个被称为迷网（也被译作“奇异网”）的涉及大量血管的网络可帮助保护潜游于深海的鲸鱼及海豚的脑免受血压脉冲的影响，这些脉冲是它们在海浪下潜泳时产生的。这些发现揭示了鲸类动物迷网的一种前所未知的功能，它们可解释为什么迷网会在其它具有不同运动模式的水栖脊椎动物体内阙如。在5000多万年前，现代鲸类动物的陆地祖先放弃了它们囿于陆地的生活而重归海洋。这一突破性的转变要求陆生哺乳动物的形态和生理发生剧烈改变，这样才能在水下生活的独特挑战中得以存活。在这种水下环境中最具挑战性的一个方面是动物能在深水中承受极端内外部压力的同时向脑部持续提供含氧血液。当它们在深水中屏住呼吸时，推动它们庞大身躯在水中穿行的强力尾部运动可通过引发动静脉中的血压脉冲（即血压随着每次尾部摆动而升降的脉动性）而中断这一供应。然而，人们对鲸类如何通过调试以保护其脑部免受因尾叶摆动而脉动性加剧从而引发潜在损害却知之甚少。Margo Lillie和同事就迷网是否在这种能力中扮演某种角色进行了探索。与许多陆生哺乳动物相对简单的脉管系统不同，鲸类动物的胸段、脊柱内和颅区有大量的血管分布，其功能尚不清楚。Lillie等人根据11种鲸类动物的形态学建立了迷网的血液动力学模型；他们发现：迷网庞大的动脉容量加上颅内和椎管中狭小的血管外容量或可保护纤弱的脑血管系统免受血压差异的影响。这种“脉冲-转移”机制可在不减弱血压脉冲本身的情况下确保脑中血压保持平稳。Terrie Williams 在相关的《视角》中对这项研究进行了更详细的讨论。