Parece bastante simple: recibir un golpe fuerte en la cabeza puede provocar una conmoción cerebral. Pero, los investigadores de Stanford informan el 30 de marzo Cartas de revisión física en la mayoría de los casos, la conexión es cualquier cosa menos simple.
Combinando datos registrados de jugadores de fútbol con simulaciones informáticas del cerebro, un equipo que trabaja con David Camarillo, profesor asistente de bioingeniería, descubrió que las conmociones cerebrales y otras lesiones cerebrales traumáticas leves parecen surgir cuando un área profunda dentro del cerebro se sacude más rápidamentee intensamente que las áreas circundantes. Pero también descubrieron que la complejidad mecánica del cerebro significa que no existe una relación directa entre diferentes golpes, giros y golpes en la cabeza y la probabilidad de lesiones.
"La conmoción cerebral es una epidemia silenciosa que está afectando a millones de personas", dijo Mehmet Kurt, un ex becario postdoctoral en el laboratorio de Camarillo. Kurt y Kaveh Laksari, también un ex becario postdoctoral con Camarillo, son coautores del artículo.Sin embargo, la forma exacta en que se producen las conmociones cerebrales sigue siendo un misterio ". Lo que estábamos tratando de hacer es comprender la biomecánica del cerebro durante un impacto". Con esa comprensión, dijo Kurt, los ingenieros podrían diagnosticar, tratar y, con suerte, prevenir la conmoción cerebral.
sacudiendo el cerebro
En estudios anteriores, el laboratorio de Camarillo había equipado a 31 jugadores de fútbol americano universitario con protectores bucales especiales que registraron cómo se movían las cabezas de los jugadores después de un impacto, incluidos algunos casos en los que los jugadores sufrieron conmociones cerebrales.
La idea de Laksari y Kurt era usar esos datos, junto con datos similares de jugadores de la NFL, como entradas para un modelo de computadora del cerebro. De esa manera, podrían tratar de inferir lo que sucedió en el cerebro que provocó una conmoción cerebral.en particular, podrían ir más allá de modelos relativamente simples que se enfocaban en solo uno o dos parámetros, como la aceleración máxima de la cabeza durante un impacto.
Los investigadores descubrieron que la diferencia clave entre los impactos que causaron conmociones cerebrales y los que no, tuvo que ver con cómo, y más importante aún, dónde se sacude el cerebro. Después de un golpe promedio, el modelo informático de los investigadores sugiere queel cerebro se mueve hacia adelante y hacia atrás alrededor de 30 veces por segundo de una manera bastante uniforme; es decir, la mayoría de las partes del cerebro se mueven al unísono.
En casos de lesiones, el movimiento del cerebro es más complejo. En lugar de que el cerebro se mueva en gran medida al unísono, un área profunda en el cerebro llamada cuerpo calloso, que conecta las mitades izquierda y derecha del cerebro, se sacude más rápidamente queáreas circundantes, lo que ejerce una presión significativa sobre esos tejidos.
complicaciones adicionales
Las simulaciones de conmoción cerebral que apuntan al cuerpo calloso son consistentes con las observaciones empíricas: los pacientes con conmociones cerebrales a menudo tienen daños en el cuerpo calloso. Sin embargo, Laksari y Kurt enfatizan que sus hallazgos son predicciones que necesitan ser probadas más ampliamente en el laboratorio, ya sea con cerebros de animales o cerebros humanos que han sido donados para estudios científicos. "Observar esto en experimentos será muy difícil, pero ese sería un próximo paso importante", dijo Laksari.
Quizás tan importante como los experimentos físicos son simulaciones adicionales para aclarar la relación entre los impactos en la cabeza y el movimiento del cerebro; en particular, qué tipos de impactos dan lugar al movimiento complejo que parece ser responsable de las conmociones cerebrales y otros traumatismos leveslesiones cerebrales. Según los estudios que han realizado hasta ahora, dijo Laksari, solo saben que la relación es muy compleja.
Sin embargo, la recompensa por descubrir esa relación podría ser enorme. Si los científicos entienden mejor cómo se mueve el cerebro después de un impacto y qué movimiento causa el mayor daño, Kurt dijo, "podemos diseñar mejores cascos, podemos diseñar tecnologías que puedan hacerdiagnósticos en el sitio, por ejemplo en fútbol, y potencialmente tomar decisiones secundarias en tiempo real, "todo lo cual podría mejorar los resultados para aquellos que reciben un golpe desagradable en la cabeza".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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