フィリップベイリーは、脳を揺らすための最良の方法を見つけようとして長年を費やしてきました。
メカニカルエンジニアは、ワシントン大学の研究者チームの一員であり、頭への衝撃が脳を揺さぶる方法を研究しています。これは、フットボール選手が相手に衝突したときに被る怪我のようなものです。ボランティアの頭を振動させる特別に設計されたデバイスを使用して、彼らは繰り返される脳損傷の影響をよりよく理解したいと考えています。
多くの人々は、脳を頭の中で跳ねるボールと考えています、とベイリーは言いましたが、それはあなたの頭蓋骨につながれた柔らかいピンクのジェロのようです。
「あなたの脳はゆるいだけではありません」と彼は言いました。「膜の非常に複雑なシステムによって頭蓋骨に接続されています。私はそれをバンジージャンパーに例えて、コードが劇的な衝突からあなたを保護します。」
膜は脳にある程度のクッションを提供しますが、頭に一見小さなバンプがあっても、繊細な臓器をねじって変形させることができます。頭部外傷を繰り返すと、慢性外傷性脳症を含む重篤な神経変性疾患を引き起こす可能�ｫがあります。
研究者は、それが患者にとって非倫理的で安全ではないため、研究室で脳損傷を再現しません。しかし、彼らはわずかな振動に反応して脳がどのように動くかに関するデータを収集し、それを使用して頭部外傷の数学的シミュレーションを構築することができます。
生きている人間の脳がどのように動くかを理解するために、ワシントン大学医学部のベイリーと彼の同僚は、今年から数十人の脳を振る計画を立てています。
彼らは、ボランティアがMRIマシン内にいる間に、頭を揺り動かして振動させる特別なデバイスを設計しました。スピーカーがボランティアの頭の下にある空気で満たされた枕を振動させ、賑やかな感覚を作り出します。
プラスチックヘッドは、ワイヤーの束でラップトップに接続されています。そして、数回のキーストロークで、Wash Uの大学院生Christie Crandallが振動をオフにします。
セットアップは簡単に見えますが、設計プロセスは困難です。1つには、使用できる素材に関しては、チームは創造的でなければなりませんでした。
「MRIでは磁気を持たないため、金属を使用することはできません」とCrandall氏は言います。「この種のデータ収集を行うための金属ではないオプションは多くありません。」
「それはもつれた蜘蛛の巣です」
研究チームは、10代の若者から50歳以上の人々まで、約100人の地元の男性と女性を1時間のMRIセッションに登録します。デバイスが10〜15分間頭を振動させている間、MRIマシンは脳の複数の高解像度画像を撮影します。
さまざまな年齢の男女の脳を調べることで、チームは将来の研究者がこのデータを使用して、兵役や家庭内虐待の被害者を含む幅広い人々の慢性的な脳損傷を理解できることを望んでいます。
ベイリーは、生きている人間の脳の動きをどのように測定するかを考え出すのに10年以上を費やしましたが、まだ多くの疑問が残っています。
「私たちが明らかにしようとしているのは、絡み合った蜘蛛の巣です」と彼は言いました。「そして、メカニズムから始めて、それを明らかにしようとしています。」
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