一項(xiàng)最新的建模研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)足球運(yùn)動(dòng)員頭部受到重?fù)舨⑶椅宋隧憰r(shí)，這不只是一種表達(dá)方式：和真實(shí)的鈴一樣，其大腦會(huì)在不同頻率上振蕩。該研究結(jié)果支持了這樣一種觀點(diǎn)，即腦震蕩并非源自大腦和頭骨的碰撞，而是響聲在大腦深處引發(fā)的組織拉伸和切變。研究人員表示，應(yīng)設(shè)計(jì)更好的頭盔，以抑制最具破壞性的低頻振動(dòng)。

為更好地確定頭部受到重?fù)羝陂g真正發(fā)生了什么，美國(guó)斯坦福大學(xué)生物工程師David Camarillo和同事通過(guò)讓該校31名足球運(yùn)動(dòng)員戴上裝有加速度計(jì)和陀螺儀的護(hù)齒器，收集了關(guān)于真實(shí)撞擊的數(shù)據(jù)。研究人員利用關(guān)于189次碰撞的數(shù)據(jù)（包括兩次導(dǎo)致腦震蕩的撞擊），以及主要來(lái)自尸體的各種大腦組織材質(zhì)屬性的數(shù)據(jù)，模擬了大腦如何機(jī)械地應(yīng)對(duì)每次撞擊。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，每次撞擊會(huì)以一種復(fù)雜的方式讓大腦在十分之幾秒的時(shí)間里顫動(dòng)。研究人員將這一動(dòng)作分解成動(dòng)態(tài)模式——擁有不同頻率的短暫的動(dòng)作模式。當(dāng)受到撞擊時(shí)，大腦振動(dòng)得最有力，頻率為每秒約30個(gè)周期。這幾乎和鋼琴上第二個(gè)最低鍵的頻率相當(dāng)。研究人員在日前出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上報(bào)告了這一結(jié)果。平均而言，每秒低于33個(gè)周期的模式能吸收傳給大腦的總體能量的75%。

論文作者之一、史蒂文斯理工學(xué)院頭部損傷生物力學(xué)專家Mehmet Kurt表示，更重要的是越硬的撞擊會(huì)激起更多振蕩。這可能是關(guān)鍵所在，因?yàn)椴煌袷幠Ｊ接绊懙氖谴竽X不同部位的運(yùn)動(dòng)，從而可能導(dǎo)致鄰近區(qū)域以不同頻率振蕩。例如，對(duì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員失去意識(shí)的撞擊進(jìn)行的建模顯示，在此次撞擊中，腦胼胝體和周圍的白質(zhì)相比以更高的頻率振蕩。Kurt解釋說(shuō)，即便振蕩僅持續(xù)了幾個(gè)周期，但當(dāng)鄰近的大腦區(qū)域以不同頻率振蕩時(shí)，這些組織的拉伸和切邊也在增加。

最新分析對(duì)于腦震蕩研究人員來(lái)說(shuō)可能喜憂參半?！耙环矫?，研究表明，這個(gè)問(wèn)題可能比想象的更加復(fù)雜。另一方面，我們可能擁有了研究它的正確工具。” 圣路易斯華盛頓大學(xué)專注于頭部撞擊研究的機(jī)械工程師Philip Bayly表示。例如，通過(guò)比較不同模式的運(yùn)動(dòng)，研究人員或許能闡明最易受傷的大腦區(qū)域。而且，頭盔生產(chǎn)商可能會(huì)注重設(shè)計(jì)能抑制破壞性最強(qiáng)的頻率的頭盔。