【博科园-科学科普】这似乎很简单：头部受到重击会引起脑震荡。但是斯坦福大学的研究人员在3月30日的《物理评论快报》上报道说，在大多数情况下，这种联系并不简单。将足球运动员的数据与计算机模拟大脑的数据结合起来，一个团队与生物工程助理教授David Camarillo合作，发现脑震荡和其他轻微创伤性脑损伤似乎是在大脑深处比周围区域更快速、更强烈地震动的时候出现的。但是他们也发现，大脑的机械复杂性意味着不同的碰撞、旋转和撞击的头部和受伤的可能性之间没有直接的关系。
David Camarillo和他的同事使用电脑模拟和从足球设备收集的数据来研究脑震荡的复杂本质。图片版权：Saul Bromberger和Sandra Hoover
Camarillo实验室的一名博士后研究员，Kurt和Kaveh Laksari，也曾是Camarillo的博士后研究员，是论文的共同作者Mehmet Kurt说：脑震荡是一种影响数百万人的无声的流行病，然而脑震荡究竟是如何产生的仍然是个谜。我们试图做的是理解大脑在撞击过程中的生物力学。有了这种理解，工程师们可以更好地诊断、治疗和预防脑震荡。在之前的研究中，卡马里奥实验室已经为31名大学橄榄球员配备了特殊的护齿套，记录了球员头部在撞击后的移动情况，其中包括一些球员遭受脑震荡的情况。
Laksari和Kurt的想法是利用这些数据，以及NFL球员的类似数据，作为大脑计算机模型的输入。这样他们就可以推断出大脑中发生了什么，导致脑震荡。特别是可以超越相对简单的模型，只专注于一两个参数，比如在撞击过程中最大的头部加速度。研究人员发现，导致脑震荡的影响和那些没有引起脑震荡的因素之间的关键区别，与大脑震颤的方式有关，而更重要的是在哪里。在平均撞击之后，研究人员的电脑模型显示，大脑以相当均匀的方式来回摆动30次左右;也就是说，大脑的大部分部分都是一致的。
图片：CC0 Creative Commons
在受伤的情况下，大脑的运动更为复杂。大脑中有一个叫做胼胝体的区域，它与大脑的左右半球连接起来，比周围的区域更快速地震动，在这些组织上施加了巨大的压力。对胼胝体的脑震荡模拟与经验观察一致——脑震荡患者通常在胼胝体中有损伤。然而Laksari和Kurt强调，他们的发现是需要在实验室里进行更广泛的测试的预测，要么是动物的大脑，要么是被捐赠用于科学研究的人类大脑。在实验中观察到这一点将是非常具有挑战性的，但这将是一个重要的下一步。也许和物理实验一样重要的是，需要额外的模拟来阐明头部撞击和大脑运动之间的关系。
特别是什么样的影响导致了复杂的运动，似乎是脑震荡和其他轻度创伤性脑损伤的原因，根据他们迄今所做的研究，只知道这段关系非常复杂。不过揭示这种关系的回报可能是巨大的。如果科学家更好地了解大脑如何移动的影响以及运动后引起最伤害，库尔特说：可以设计更好的头盔,我们可以设计技术，可以做现场诊断，例如在足球和潜在的实时副业做决定，所有的这些可以改善结果对于那些讨厌的撞坏了脑袋。
知识：科学无国界，博科园-科学科普
参考：物理评论快报
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：斯坦福大学
编译：双螺旋
审校：博科园
解答：本文知识疑问可于评论区留言
传播：博科园
