Der Vergleich des menschlichen Gehirns in unseren Schädeln mit einem weichen Eigelb, das in einem Eiweiß herumschwimmt, könnte unser lebenswichtigstes Organ unerträglich zerbrechlich erscheinen lassen - aber genau das hat eine Gruppe von Wissenschaftlern der University of Pennsylvania getan.
Um zu untersuchen, was mit dem menschlichen Gehirn während einer traumatischen Hirnverletzung oder Gehirnerschütterung passiert, verwendete das Team ein Ei anstelle des menschlichen Gehirns. Wissenschaftswarnung Berichte .
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Gehirn nachahmende Eierversuche
Die Experimente - umrissen in a Studie in Physik der Flüssigkeiten - begann mit einer Idee aus der Küche: "Kritisches Denken führte zusammen mit einfachen Experimenten in der Küche zu einer Reihe systematischer Studien, um die Mechanismen zu untersuchen, die eine Eigelbverformung verursachen." erklärt biomedizinischer Ingenieur Qianhong Wu von der Villanova Universität in Pennsylvania.
Obwohl die Methode sicherlich ungewöhnlich war, half die Studie den Forschern, die Art und Weise, wie sich weiche Materie wie Gehirngewebe bewegt und verformt, wenn sie durch äußere Kräfte beeinflusst wird, besser zu verstehen.
Dieses Wissen kann helfen, besser zu produzieren Sicherheitsausrüstung für Fahrzeuge und kann sogar Sportlern helfen, Hirnverletzungen zu vermeiden.
Eigelb drei Arten von Stößen aussetzen
In unseren Schädeln ruht das Gehirn in einer stoßdämpfenden Flüssigkeit namens Liquor cerebrospinalis .
In ihren Experimenten haben die Forscher zunächst die Materialeigenschaften eines Eigelbs und seiner äußeren Membran gemessen, die sie als Ersatz für ein echtes menschliches Gehirn verwendeten.
Dadurch konnten sie messen, wie das Eigelb während ihrer Laborexperimente auf Stöße reagierte.
Die Eier wurden aufgebrochen und das Eigelb in einen durchsichtigen Behälter gegeben, in dem sie im Rahmen der Experimente drei Arten von Stößen ausgesetzt wurden.
Erweiterung unseres Wissens über Hirntrauma
Während der Experimente beobachtete das Team, wie sich das Eigelb bei einem Rotationsaufprall verformte und dehnte und wie es sich bei einem direkten Schlag auf die Kunststoffbehälter, in die es gestellt wurde, kaum veränderte.
"Wir vermuten, dass Rotations-, insbesondere Rotationsstöße, schädlicher für die Hirnsubstanz sind" sagte Wu.
Die Testergebnisse korrelieren mit früheren Untersuchungen zu Crashtests und Pendelkopfstößen. Die neuen Erkenntnisse bestätigen die Theorie, dass das Gehirn empfindlicher auf Rotationsbewegungen reagiert als auf lineare Bewegungen.
Natürlich wissen wir noch viel nicht über Hirnverletzungen und die Art und Weise, wie das Gehirn auf Traumata reagiert, und die Forscher sagen, dass lineare Bewegung immer noch eine wichtige Metrik ist, die in zukünftigen Experimenten berücksichtigt werden muss.
In der Zwischenzeit trägt dieses relativ einfache Experiment, das in der Küche entstanden ist, zu einem wachsenden Wissen bei, das das Potenzial hat, unzähligen Betroffenen zu helfen. Gehirn Verletzungen.