科學家告訴你腦震蕩的複雜本質，沒有你想的那麼簡單

【博科園-科學科普】這似乎很簡單：頭部受到重擊會引起腦震蕩。但是斯坦福大學的研究人員在3月30日的《物理評論快報》上報道說，在大多數情況下，這種聯繫並不簡單。將足球運動員的數據與計算機模擬大腦的數據結合起來，一個團隊與生物工程助理教授David Camarillo合作，發現腦震蕩和其他輕微創傷性腦損傷似乎是在大腦深處比周圍區域更快速、更強烈地震動的時候出現的。但是他們也發現，大腦的機械複雜性意味著不同的碰撞、旋轉和撞擊的頭部和受傷的可能性之間沒有直接的關係。

David Camarillo和他的同事使用電腦模擬和從足球設備收集的數據來研究腦震蕩的複雜本質。圖片版權：Saul Bromberger和Sandra Hoover

Camarillo實驗室的一名博士後研究員，Kurt和Kaveh Laksari，也曾是Camarillo的博士後研究員，是論文的共同作者Mehmet Kurt說：腦震蕩是一種影響數百萬人的無聲的流行病，然而腦震蕩究竟是如何產生的仍然是個謎。我們試圖做的是理解大腦在撞擊過程中的生物力學。有了這種理解，工程師們可以更好地診斷、治療和預防腦震蕩。在之前的研究中，卡馬里奧實驗室已經為31名大學橄欖球員配備了特殊的護齒套，記錄了球員頭部在撞擊後的移動情況，其中包括一些球員遭受腦震蕩的情況。

Laksari和Kurt的想法是利用這些數據，以及NFL球員的類似數據，作為大腦計算機模型的輸入。這樣他們就可以推斷出大腦中發生了什麼，導致腦震蕩。特別是可以超越相對簡單的模型，只專註於一兩個參數，比如在撞擊過程中最大的頭部加速度。研究人員發現，導致腦震蕩的影響和那些沒有引起腦震蕩的因素之間的關鍵區別，與大腦震顫的方式有關，而更重要的是在哪裡。在平均撞擊之後，研究人員的電腦模型顯示，大腦以相當均勻的方式來回擺動30次左右;也就是說，大腦的大部分部分都是一致的。

圖片：CC0 Creative Commons

在受傷的情況下，大腦的運動更為複雜。大腦中有一個叫做胼胝體的區域，它與大腦的左右半球連接起來，比周圍的區域更快速地震動，在這些組織上施加了巨大的壓力。對胼胝體的腦震蕩模擬與經驗觀察一致——腦震蕩患者通常在胼胝體中有損傷。然而Laksari和Kurt強調，他們的發現是需要在實驗室里進行更廣泛的測試的預測，要麼是動物的大腦，要麼是被捐贈用於科學研究的人類大腦。在實驗中觀察到這一點將是非常具有挑戰性的，但這將是一個重要的下一步。也許和物理實驗一樣重要的是，需要額外的模擬來闡明頭部撞擊和大腦運動之間的關係。

特別是什麼樣的影響導致了複雜的運動，似乎是腦震蕩和其他輕度創傷性腦損傷的原因，根據他們迄今所做的研究，只知道這段關係非常複雜。不過揭示這種關係的回報可能是巨大的。如果科學家更好地了解大腦如何移動的影響以及運動後引起最傷害，庫爾特說：可以設計更好的頭盔,我們可以設計技術，可以做現場診斷，例如在足球和潛在的實時副業做決定，所有的這些可以改善結果對於那些討厭的撞壞了腦袋。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：物理評論快報

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：斯坦福大學

編譯：雙螺旋

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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