人類精子如何真正遊動？新研究挑戰了數百年的假設
2020-08-27 老鐵一起嗨布里斯托和墨西哥的研究人員在生育科學上的突破打破了關於精子遊動的普遍觀點。
科研人員使用最早的顯微鏡將人類精子描述為具有尾巴，在遊泳時，它會像蛇一樣在水中蛇行，像蛇一樣運動，距今已有三百多年了，科學家們發現這是一種錯覺。
布裡斯託大學的科研人員採用最先進的3D顯微鏡和數學技術，率先重建了精子尾部的真實3D運動。
使用能夠在一秒內記錄超過55000幀的高速相機，以及帶有壓電裝置的顯微鏡載物臺，以極高的速率上下移動樣品，他們能夠以3D方式自由掃描精子。
這項開創性的研究發表在《科學進展》雜誌上，揭示了精子的尾巴實際上只在一側擺動。
雖然這應該意味著精子的單側中風會讓它繞圈遊泳，但精子已經找到了一種適應並向前遊泳的聰明方法。
人類精子在遊泳時會滾動，就像在水裡嬉戲的水獺一樣，它們單側平衡，並且會向前遊泳。用2D顯微鏡從上方觀察時，精子的快速且高度同步的旋轉會引起幻覺，尾巴似乎具有左右對稱的運動，就像在水中的鰻魚一樣。
但是，他們的發現表明，精子已經開發出一種遊泳技術來彌補它們的偏斜度，並且通過這種方式巧妙地解決了微觀尺度的數學難題：通過非對稱性創造對稱性。
然而，人類精子旋轉非常複雜：精子頭在精子尾巴圍繞遊泳方向旋轉的同時旋轉，這在物理學上被稱為歲差，就像地球和火星的軌道繞著歲差旋轉一樣太陽。
如今，在診所和研究中使用的計算機輔助精液分析系統仍使用2D視圖查看精子運動。
因此，顯微鏡在評估精液質量時仍然容易出現這種對稱錯覺。
這項發現結合了3D顯微鏡技術和數學的新穎運用，可能為解鎖人類繁殖的秘密提供新的希望。
由於一半以上的不育症是由男性因素引起的，因此了解人類的精子尾巴對於開發未來的診斷工具以識別不健康的精子至關重要。
此前揭示了精子彎曲的生物力學以及精子如何精確前進的節律傾向。
科研人員開創了用於精子遊泳的3D顯微鏡技術。
這項發現將徹底改變人們對精子活力及其對自然受精影響的理解。
對女性生殖道內複雜的環境以及精子遊動如何影響受精知之甚少，這些新工具使我們看到了精子具有的驚人能力。
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