我们常常把啄木鸟看作是树木的医生，它们经常在树干中寻找隐藏的虫子，把虫子都捉干净，树木就不会生病。当它们工作的时候，会用硬邦邦的喙猛烈敲击树干，敲击频率高达每秒20次，在我们看来啄木鸟这么做肯定会导致头痛和严重的颈部或脑部损伤吧，然而事实上啄木鸟根本不会受到半点伤害。
最近，一个研究生物物质的材料科学家团队，对啄木鸟的头骨和舌骨结构很感兴趣，着手研究了为什么啄木鸟猛烈敲击树干却不会受伤的问题。它们不同寻常的解剖结构可能会催生一些灵感，有助于研究人员为人类开发更好的头部保护装备。
啄木鸟有强壮的尾羽和爪子，当它们的头以每秒7米的速度向树干撞击时，可以帮助它们保持平衡。然后，当它们的喙每一次撞击树干时，它们的头部会承受倍于重力（g）的力量。所有这些都发生在啄木鸟没有受到脑震荡或脑损伤的情况下。
脑震荡是一种由于头部反复受到打击而造成的创伤性脑损伤。这是一种常见现象，经常发生在接触性运动中，如足球比赛或曲棍球比赛。反复的创伤性脑损伤最终会导致一种进行性脑疾病，即慢性创伤性脑病（CTE），这种疾病是不可逆转的，会导致记忆丧失、抑郁、冲动、攻击性等症状。
国家足球联盟说足球运动员脑部受到80g的冲击时，就极有可能会发生脑震荡。那么啄木鸟如何在克的重复冲击中存活而不损伤大脑呢？科学家们研究了啄木鸟的骨骼的微观结构，然后对头部进行了生物力学分析。
通过比较啄木鸟和鸡的头骨，科学家发现啄木鸟具有其他鸟类没有的吸收冲击的适应性。这包括专门的头骨、颈部肌肉、喙和舌骨。啄木鸟的头骨有不同的化学成分和密度。例如，一种结构上的适应是通过增加骨骼中矿物质的积累来实现的，这使得啄木鸟的头部骨骼比其他鸟类更坚硬和强壮。但令人惊讶的是，啄木鸟的头骨非常薄，大脑与头骨之间的空隙很小，液体也很少。
通常在现实世界的材料科学中，硬度和韧性之间存在着一种普遍的权衡。然而，啄木鸟的头骨既坚硬又极具任性，可以减少外部传递给大脑的冲击。第二个不同之处是啄木鸟大脑周围的体液比其他大型动物少。这有助于限制啄食时大脑的运动。较少的液体量有一种类似于煮熟的鸡蛋的效果，与生鸡蛋相比，煮熟鸡蛋的蛋黄不会因摇晃而受损，进而没那么容易碎。
啄木鸟的舌头上还嵌有一块骨头，有助于从树上捕捉昆虫。不寻常的舌头缠绕在头骨的后面，固定在眼睛之间的前部。这种结构可以让舌头和它的骨头起到减震弹簧的作用，抑制物理力和相关的振动。
典型骨骼的硬度和强度是由于致密的骨鞘包裹了多孔的海绵状骨。但是啄木鸟的舌头骨具有相反的结构：一个柔韧的鞘和一个更硬的核心骨。这种内向外配置提供更好的灵活性，并能吸收更高的冲击和振动。研究表明，啄木鸟不同寻常的头骨和舌骨是啄木鸟在啄木行为中保护大脑所必需的抗冲击结构中的关键。
目前，生物学家和神经科学家仍在继续积极研究啄木鸟的大脑，以发现更多关于啄木鸟的减震奥秘。我们希望这项研究能够揭示啄木鸟大脑组织或细胞水平上是否存在其他保护或愈合机制，我们也希望这些研究能够发现更多保护和治愈人脑的方法。