פתרון גדול משרימפס קטן

איך שרימפס קטן שמפיק גלי הלם יכול לשמש מקור ידע להפחתת נזק עצבי ואף הפרעת דחק פוסט-טראומטית בקרב לוחמים ?

בחופי דרום-קרוליינה אפשר לשמוע מדי פעם הדי פיצוצים. זהו אחד מהקולות החזקים הנשמעים באוקיאנוס. האחראי לקול הזה הוא שרימפס קטן (snapping shrimp) המסוגל להפיק גלי הלם במים. גלים אלו משמשים את השרימפס הקטן לציד, כאשר גל ההלם פוגע בטרף ומנטרל אותו.

מדובר על תופעה מכאנית (קוויטציה). כאשר השרימפס מכה במים עם הצבת, נוצרת בועה, הבועה חשופה לעומסים וברגע מסוים היא קורסת לתוך עצמה, תוך שחרור אנרגיה ויצירת קול.

אבל איך השרימפסים עצמם שורדים את הפיצוצים החזקים שהם מייצרים? או את אלו של בני מינם? ביולוגים מאוניברסיטת דרום-קרוליינה שבארה"ב חקרו את השרימפס הזה ושמו לב לתופעה יוצאת דופן.

אצל השרימפסים בדרך כלל העיניים חשופות ובולטות (למשל מנטיס שרימפס) אך במקרה הזה, העיניים של ה- snapping shrimp הוחבאו מתחת לשלד החיצוני שכיסה גם את הראש.

האם כאן טמונה התשובה להגנה בפני גל ההלם? החוקרים החלו לחקור את השריון. לשם כך שיתפו פעולה עם מהנדסים ביו-מכאניים כדי לבחון את יכולת פיזור האנרגיה של "כיפת" השריון המכסה את העיניים והראש.

החוקרים הסירו את "הכיפה", חשפו את השרימפסים לגלי הלם והבחינו באובדן שליטה מוטורית. מנגד, שרימפסים שנותרו עם "הכיפה", לא הפגינו שינוי בהתנהגות.

התגלה שה"כיפה" מעכבת את גלי ההלם על ידי לכידה ודחיקת מים כך שאנרגיה קינטית מופנית ומשתחררת הרחק מראש השרימפס. ה"כיפה" מפחיתה נוירו-טראומה הנגרמת מהפיצוץ על ידי ריסון גלי ההלם. ככל הידוע, זוהי מערכת השריון הביולוגית הראשונה שיש לה תפקיד כזה. עוד נמצא שתכונה ייחודית זו מצויה רק ב"כיפה" ואינה מאפיינת אזורים אחרים בשריון.

לממצאים ייתכנו השלכות על הפחתת הסיכון להפרעת דחק פוסט-טראומטית בקרב אנשי צבא. גלי הלם יכולים להוביל לנזק עצבי ארוך טווח שעלול לגרום למצבים נפשיים כמו PTSD. חקר עקרונות הסטת גלי ההלם הוא צעד חשוב בתכנון קסדות מהדור הבא שיסייעו להפחית סיכון זה.

אם נלמד איך השרימפס מגן על עצמו מגלי ההלם – ייתכן שניתן יהיה לפתח קסדות, מיגונים או מבנים שמגנים טוב יותר על המוח/העיניים מפני גלי הלם.

מחקר זה הוא דוגמה יפה למחקר ביומימטי, המתחיל בשאלת פליאה (למה העיניים והראש של השרימפס הזה מכוסים?) וממשיך בשיתוף פעולה בין ביולוגים למהנדסים. שיתוף הפעולה לא רק מוביל לתוצאות מפתיעות אלא גם לחוויית מחקר מהנה, כפי שסיכם אחד המהנדסים: "לא חשבתי שאעבוד עם שרימפסים. אני עובד עם פגיעות טראומטיות באנשים".

ובנימה אופטימית זו אאחל טיפול מיטבי בנפגעי גל ההלם שפקד אותנו לפני שנתיים. לימים טובים, ולשובם של כולם.