В Сент-Луис оценили деформации мозга в похожих на езду по плохой дороге условиях
Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе выяснили, каким образом человеческий мозг деформируется во время движения. Результаты будут полезны для компьютерных моделей биомеханики мозга и разработки защитного снаряжения для головы. Исследование опубликовано в Journal of Biomechanical Engineering.
При любых движениях головы, от кивания до травмы при автомобильной аварии, мозг перемещается внутри черепа, что приводит к деформации тканей. Эти изменения - ключ к пониманию черепно-мозговой травмы, но их сложно изучать, поскольку мозг скрыт внутри черепа. Поэтому ранее ученые использовали животных или трупы людей.
В новом исследовании ученые измерили импульсную реакцию мозга при движении головы из стороны в сторону и его гармоническую реакцию на вибрацию при определенной частоте. Такой воздействие можно сравнить с тряской при движении по плохой дороге.
В первом случае шестерых добровольцев в аппарате МРТ попросили осторожно вращать головой из стороны в сторону. Во втором эксперименте к голове добровольцев применялось легкое звуковое давление, создаваемое динамиком, для провокации гармонической реакции. При этом движение мозга измеряли с помощью МР-эластографии — неинвазивной методики, которая сочетает сканы МРТ с низкочастотными вибрациями для создания визуальной карты, отображающей информацию о тканях тела.
Ученые выяснили, что при покачиваниях головы из стороны в сторону возникала сложная картина ответных волн на нескольких частотах, в то время как при вибрации реакция была проще и стабильнее.
Существовали также индивидуальные различия в ответе на вибрацию, связанные с возрастом, особенностями черепа и размерами отдельных зон мозга.