Parece bastante simples:levar uma pancada forte na cabeça pode causar uma concussão. Mas, Pesquisadores de Stanford relatam 30 de março em Cartas de revisão física , na maioria dos casos, a conexão é tudo menos simples.

Combinando dados registrados de jogadores de futebol com simulações de computador do cérebro, uma equipe trabalhando com David Camarillo, um professor assistente de bioengenharia, descobriram que concussões e outras lesões cerebrais traumáticas leves parecem surgir quando uma área nas profundezas do cérebro treme mais rápida e intensamente do que as áreas vizinhas. Mas, eles também descobriram que a complexidade mecânica do cérebro significa que não há uma relação direta entre diferentes saliências, gira e golpeia a cabeça e a probabilidade de lesão.

"A concussão é uma epidemia silenciosa que está afetando milhões de pessoas, "disse Mehmet Kurt, um ex-pós-doutorado no laboratório de Camarillo. Kurt e Kaveh Laksari, também um ex-pós-doutorado com Camarillo, são co-autores principais do artigo. No entanto, exatamente como as concussões acontecem permanece um mistério. "O que estávamos tentando fazer é entender a biomecânica do cérebro durante um impacto." Armado com esse entendimento, Kurt disse, engenheiros poderiam diagnosticar melhor, tratar e prevenir concussões.

Agitando o cérebro

Em estudos anteriores, O laboratório de Camarillo equipou 31 jogadores de futebol universitário com protetores bucais especiais que registravam como as cabeças dos jogadores se moviam após um impacto, incluindo alguns casos em que os jogadores sofreram concussões.

A ideia de Laksari e Kurt era usar esses dados, junto com dados semelhantes de jogadores da NFL, como entradas para um modelo de computador do cérebro. Dessa maneira, eles poderiam tentar inferir o que aconteceu no cérebro que levou à concussão. Em particular, eles podem ir além de modelos relativamente simples que se concentram em apenas um ou dois parâmetros, como a aceleração máxima da cabeça durante um impacto.

A principal diferença entre os impactos que levaram a concussões e aqueles que não o fizeram, os pesquisadores descobriram, tinha a ver com como - e mais importante onde - o cérebro treme. Depois de um acerto médio, o modelo de computador dos pesquisadores sugere que o cérebro balança para frente e para trás cerca de 30 vezes por segundo de maneira bastante uniforme; isso é, a maioria das partes do cérebro se move em uníssono.

Em casos de lesão, o movimento do cérebro é mais complexo. Em vez de o cérebro se mover em grande parte em uníssono, uma área nas profundezas do cérebro chamada corpo caloso - que conecta as metades esquerda e direita do cérebro - treme mais rapidamente do que as áreas circundantes, colocar pressão significativa sobre esses tecidos.

Complicações adicionais

As simulações de concussão que apontam para o corpo caloso são consistentes com as observações empíricas - pacientes com concussões costumam ter danos no corpo caloso. Contudo, Laksari e Kurt enfatizam que suas descobertas são previsões que precisam ser testadas mais extensivamente em laboratório, tanto com cérebros de animais ou cérebros humanos que foram doados para estudo científico. "Observar isso em experimentos será muito desafiador, mas isso seria um próximo passo importante, "Laksari disse.

Talvez tão importantes quanto os experimentos físicos sejam as simulações adicionais para esclarecer a relação entre os impactos na cabeça e o movimento do cérebro - em particular, que tipos de impactos dão origem ao movimento complexo que parece ser responsável por concussões e outras lesões cerebrais traumáticas leves. Com base nos estudos que fizeram até agora, Laksari disse, eles sabem apenas que o relacionamento é altamente complexo.

Ainda, a recompensa por descobrir esse relacionamento pode ser enorme. Se os cientistas entenderem melhor como o cérebro se move após um impacto e qual movimento causa mais danos, Kurt disse, "podemos projetar capacetes melhores, podemos desenvolver tecnologias que podem fazer diagnósticos no local, por exemplo no futebol, e potencialmente tomar decisões paralelas em tempo real, "tudo isso pode melhorar os resultados para aqueles que levam um duro golpe na cabeça.