В новом исследовании, изучая причины сотрясения мозга, ученые определили, какие области мозга более уязвимы к повреждениям. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Review Applied.
Материалы и методы обследования
Автор исследования Мехмет Курт (Mehmet Kurt), инженер-механик из Технологического института Стивенса (Stevens Institute of Technology), изучил биомеханику мозга и черепа в покое и во время быстрых движений головы. В настоящем исследовании Курт создал биоинженерные модели, которые отслеживают поведение мозга при ударе.
Результаты научной работы
Анализируя комбинацию смоделированных и человеческих данных о движении мозга, которые приводят к сотрясениям мозга, ученые обнаружили, что боковые удары в голову приводят к ускорениям вращения, в результате которых механические вибрации концентрируются в двух областях мозга: в мозолистом теле, связывающем полушария, и в перивентрикулярной области, доли белого вещества в корне мозга, которая помогают ускорить мышечную активацию.
Ученые обнаружили, что внутренняя геометрия черепа и желатиновая природа мозга заставляют эти две области резонировать на определенных частотах и получают больше механической энергии в форме силы сдвига, чем остальной мозг. Предполагается, что большее напряжение сдвига приводит к большему повреждению тканей и клеток, особенно после сдвига противоположного движения, которые имеют тенденцию деформировать ткани мозга быстрее, чем другие биологические ткани.
«Удар в голову создает нелинейные движения в мозге», — объясняет Курт. «Это означает, что небольшое увеличение амплитуды может привести к неожиданно большим деформациям в определенных структурах».
Выводы
Выявление областей мозга, которые подвержены высокому риску боковых ударов, делает их главными целями для дальнейшего изучения в поисках детального поведения мозга при сотрясении.
Авторы другого исследования утверждают, что физические упражнения для шеи снизят риск сотрясения мозга.
