達文西是人類歷史上一位傳奇人物,世人對他的第一印象往往是一個技術高超的畫家,然後才是音樂家、數學家和醫學家。達文西生前創作了許多手稿,通過這些手稿後人了解到達文西是一個奇才,在500多年前他就已經對人類的心臟進行精細的繪畫。從他的手稿中甚至還能夠看到一些細微的結構,比如心肌小梁。
一直以來,心肌小梁被認為是沒有實質作用的結構,然而近期《自然》期刊上發表了一篇研究論文,該論文指出歐洲分子生物學實驗室的研究人員通過對2.5萬張心臟磁共振圖像的研究,發現心肌小梁的作用一直都被人類低估了。那麼人類曾對心肌小梁有著怎樣的認知?這次研究又有哪些新發現?
曾經有很多醫學家嘗試了解人類的心
根據歷史記載,最早對人類心臟進行研究的是古希臘醫學家蓋倫,他在自己的著作中對心臟的研究進行了記錄,並稱心臟是一塊堅硬的肉塊,它內部存在著豐富的纖維含量。此外他還認為人體的神經系統起源於心臟,當然這是在人體解剖學發展之前得到的結論。到了公元11世紀,醫學家阿維森納進一步認識到心臟的作用。
他將亞里斯多德的思想融入到自己的研究中,最終提出「心臟幫助呼吸並為人體供熱」的觀點。中世紀時期人體解剖學在歐洲興起,醫學家們有機會對心臟進行更為準確的認知。達文西也誕生於中世紀的歐洲,他在對心臟進行解剖和研究後,在紙上繪畫出了心臟內部結構,其中就包括了一種十分複雜的肌肉纖維「心肌小梁」。
心肌小梁發揮了什麼樣的作用?
在過去,即使醫學家們知道心肌小梁的存在,卻始終無法準確地認知它的存在。起初醫學家們認為心肌小梁的作用只是讓流過的血液升溫,沒有其他重要的作用,現在看來這種認知並不準確。隨著生物技術的不斷發展,現代生物技術已經能夠較為全面地認知人體情況,曾有研究指出心肌小梁在心臟發育早期就出現了。
根據研究發現,心臟是人體最早長出來的器官,受精完成後大約一個月的時間,心臟就開始跳動。眾所周知,心臟的跳動需要氧氣的供給,因此科學家們認為早期就已經出現的心肌小梁主要就是給心臟提供氧氣,但在心臟發育完成後它就不再發揮供氧作用了,因此醫學家認為心肌小梁在成人的心臟中並不發揮重要作用。
研究表明,心肌小梁的作用被低估了
這次研究讓醫學家們有機會認清楚心肌小梁在心臟中的真實作用。先是英國的科學家從英國生物樣本庫中獲取了50萬份人類樣本,然後對其中的心臟結構進行深入研究,並且分析了不同地區的基因差異。然後是來自歐洲分子生物學實驗室的研究人員收集了2.5萬張心臟磁共振圖像,然後利用人工智慧算法對這些圖像進行分析。
最後的研究結果刊登在了《自然》期刊上,在論文中研究人員指出心肌小梁的真實作用一直都被低估了,實際上它在成人的心臟中同樣發揮重要作用。研究人員通過研究發現,如果心臟中存在心肌小梁,那麼心室內表面就會變得不光滑,如果不存在心肌小梁,心室內表面就會變得光滑。比起光滑的表面,不光滑的表面能夠減少血液輸出時的阻力。
通俗點講,心肌小梁的作用和高爾夫球表面的小凹點的作用是一樣的。高爾夫球表面的小凹點雖然會在高爾夫球滾動中產生阻力,但是當高爾夫球在空中飛行時,這些小凹點會減少空氣阻力,從而讓高爾夫球飛得更遠。心肌小梁的謎題始於達文西,但不會終於這次的研究,因為人體的奧秘永遠都探索不完。