山口大學的研究團隊發現，貓從高處墜落時能在空中調正體態並四足著地的「落貓空中轉體」，關鍵在於貓的脊柱構造。貓的胸椎扭轉靈活性遠高於腰部椎骨，因此能夠先完成上半身翻轉。
落貓空中轉體（翻正反射）的連續攝影照片（供圖：山口大學共同獸醫師學部日暮泰男助教）
據山口大學共同獸醫師學部的日暮泰男助教（功能形態學）介紹，「落貓空中轉體」在學術上稱為「翻正反射」。物理學家們雖已對該動作開展了建模等相關研究，但實際使用貓進行解剖學研究一直較為有限。
日暮助教對以貓、狗為代表的哺乳類的軀體運動與脊柱之間存在何種關係抱有興趣並開展了相關研究。本次研究中，研究人員從5只用於病理解剖的貓身上摘取脊柱，測定了各部位的扭轉情況，並決定探究其與翻正反射的關係。
研究團隊將標準情況下由13塊椎骨連接而成的胸椎和7塊椎骨連接而成的腰部椎骨，連同韌帶、椎間盤等骨骼周圍的軟組織一併取出。隨後使用測試材料強度等性能的負載試驗機，測定其能夠承受何種程度的扭轉力。
胸椎方面，實驗顯示貓的胸椎存在一個在左右各47度的角度範圍內幾乎無需施力即可扭轉的「中性區」。當扭轉角度超過47度後，阻力逐漸增強；當扭轉角度達到171度左右時，標本無法承受負載。相比之下，腰部椎骨幾乎不存在中性區，扭轉開始後立即產生強阻力，扭轉角度達到57度左右時便達到極限。由此可知，貓的胸椎極易扭轉，而腰部椎骨則難以扭轉。
貓胸椎與腰部椎骨的扭轉角度與扭轉力的關係。胸椎在扭轉起始至47度左右範圍内存在幾乎無需用力的「中性區」（供圖：山口大學共同獸醫師學部日暮泰男助教）
隨後，研究團隊對2隻活貓的翻正反射進行了視頻拍攝與軀體運動分析。結果顯示，將背朝下的貓在空中放開後，其上半身翻轉會先於下半身完成。據悉這一運動與負載試驗機測得的「胸椎易扭轉、腰部椎骨難扭轉」的結果並無矛盾。
在1米高度釋放貓時所能觀察到的翻正反射視頻（供圖：山口大學共同獸醫師學部日暮泰男助教，https://www.youtube.com/watch?v=jtdc2bS3fPo&t=1s）
日暮助教表示，未來考慮針對構成貓胸椎和腰部椎骨的各塊椎骨，除測定扭轉特性外，還將詳細測定其前後、左右的彎曲，「除落貓空中轉體研究外，我們還希望研究其與貓特有的高豎鍛能力有何種關聯。」該研究成果已於2月發表在美國解剖學會官方期刊《The Anatomical Record》的網路版上。
日文：JST Science Portal 編輯部
中文：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：The Anatomical Record
論文：Torsional flexibility of the thoracic spine is superior to that of the lumbar spine in cats: Implications for the falling cat problem
DOI：10.1002/ar.70165
