कठफोड़वा, दुनिया भर के जंगलों में पाए जाने वाले जादुई जीव, अपनी चोंच का उपयोग करके पेड़ों के तनों में हथौड़ा मारने और कीड़े और रस निकालने की असाधारण क्षमता रखते हैं। इससे भी अधिक आश्चर्यजनक बात यह है कि वे मस्तिष्क को क्षति पहुंचाए बिना अपनी चोंच के तीव्र प्रभाव को झेलने की क्षमता रखते हैं।
जब कठफोड़वा बार-बार लकड़ी पर वार करता है, यहां तक कि प्रति सेकंड 20 बार भी, तो उसके सिर पर शक्तिशाली ताकतें टिकती हैं। जैसे ही उनकी चोंच पेड़ के तने से जुड़ती है, उनके सिर पर गुरुत्वाकर्षण बल के 1200 गुना के बराबर झटका लगता है।
इस तरह के प्रभावों से आम तौर पर अन्य जानवरों या यहां तक कि संपर्क खेलों में शामिल मनुष्यों में आघात और दर्दनाक मस्तिष्क की चोटें हो सकती हैं। फिर भी, कठफोड़वे इन दुर्बल परिणामों से बचते हैं।
एक ओर, कठफोड़वाओं में अद्वितीय कपाल और हाइपोइड हड्डी संरचनाएं होती हैं।
कठफोड़वा और मुर्गियों जैसे अन्य पक्षियों के बीच तुलनात्मक अध्ययन से उनकी कपाल और हाइपोइड हड्डी संरचनाओं में आश्चर्यजनक अंतर का पता चला है। कठफोड़वाओं ने ऐसे अनुकूलन विकसित किए हैं जो उन्हें प्रभावों को अधिक प्रभावी ढंग से अवशोषित करने में सक्षम बनाते हैं।
उनकी कपालीय हड्डियों में विभिन्न रासायनिक संरचना और घनत्व होते हैं। खनिज पदार्थ जमा होने से ये हड्डियाँ अन्य पक्षियों की तुलना में सख्त हो जाती हैं। आश्चर्यजनक रूप से, कठफोड़वा की खोपड़ी पतली होती है, और अन्य जानवरों की तुलना में मस्तिष्क को खोपड़ी से अलग करने वाला तरल पदार्थ कम होता है। कठोरता और कम तरल पदार्थ का यह संयोजन प्रभाव बलों को नष्ट करने और मस्तिष्क की रक्षा करने में मदद करता है।
कठफोड़वा की जीभ में भी एक अनोखी हड्डी लगी होती है। यह विशेष जीभ की हड्डी खोपड़ी के पीछे के चारों ओर लपेटती है और आंखों के बीच सामने की ओर टिकी होती है। यह एक स्प्रिंग के रूप में कार्य करता है, शारीरिक शक्तियों को कम करता है और संबंधित कंपन को कम करता है।
कठफोड़वा की हाइपोइड हड्डी भी एक अपरंपरागत संरचना प्रदर्शित करती है, जिसमें कठोर कोर हड्डी के चारों ओर एक नरम आवरण होता है। यह इनसाइड-आउट कॉन्फ़िगरेशन बेहतर लचीलापन प्रदान करता है, जिससे बेहतर शॉक अवशोषण और कंपन में कमी आती है।
दूसरी ओर, कठफोड़वा चोंच मारने के अपने व्यवहार के दौरान असाधारण सटीकता का प्रदर्शन करते हैं। वे लकड़ी पर लगभग पूर्ण ऊर्ध्वाधर स्थिति में प्रहार करते हैं, जिससे पार्श्व बल कम हो जाते हैं जो फ्रैक्चर या अन्य चोटों का कारण बन सकते हैं।
चोंच को शक्तिशाली मांसपेशियों द्वारा समर्थित किया जाता है जो प्रभाव से पहले एक सेकंड में सिकुड़ जाती है, जिससे एक तंग पैड बनता है। यह पैड मस्तिष्क को दरकिनार करते हुए प्रभाव के बल को खोपड़ी के निचले हिस्से और पीठ तक पहुंचाता है।
इसके अतिरिक्त, कठफोड़वाओं के पास एक मोटी क्षणिक झिल्ली होती है जो प्रभाव से पहले बंद हो जाती है, आंखों को उखड़ने से बचाती है और लकड़ी के टुकड़ों को नुकसान पहुंचाने से रोकती है।
उनकी आँखों में एक विशेष रूप से संरचित झिल्ली थोड़ी देर के लिए रक्त से भर सकती है, दबाव बढ़ाती है और रेटिना जैसी नाजुक संरचनाओं की स्थिरता सुनिश्चित करती है।
जीवविज्ञानी और तंत्रिका विज्ञानी कठफोड़वा के मस्तिष्क की उल्लेखनीय लचीलेपन की गहरी समझ हासिल करने के लिए सक्रिय रूप से उसका अध्ययन कर रहे हैं।
उनका लक्ष्य यह निर्धारित करना है कि क्या मस्तिष्क की चोट का कोई रोग संबंधी सबूत है और ऊतक या सेलुलर स्तर पर अतिरिक्त सुरक्षात्मक या पुनर्योजी तंत्र का पता लगाना है। इन अध्ययनों से प्राप्त अंतर्दृष्टि का मानव मस्तिष्क सुरक्षा और उपचार रणनीतियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है।