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 de 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, un profesor asistente de bioingeniería, descubrió que las conmociones cerebrales y otras lesiones cerebrales traumáticas leves parecen surgir cuando un área profunda del cerebro tiembla más rápida e intensamente que las áreas circundantes. Pero, También encontraron 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 afecta a millones de personas, "dijo Mehmet Kurt, ex becario postdoctoral en el laboratorio de Camarillo. Kurt y Kaveh Laksari, también ex becario postdoctoral de Camarillo, son coautores principales del artículo. Sin embargo, exactamente cómo se producen las conmociones cerebrales sigue siendo un misterio. "Lo que estábamos tratando de hacer es comprender la biomecánica del cerebro durante un impacto". Armado con ese entendimiento, Kurt dijo, los ingenieros podrían diagnosticar mejor, 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 registraban 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 a un modelo informático del cerebro. De esa manera, podrían intentar inferir qué sucedió en el cerebro que provocó una conmoción cerebral. En particular, podrían ir más allá de los modelos relativamente simples que se centraban en solo uno o dos parámetros, como la aceleración máxima de la cabeza durante un impacto.

La diferencia clave entre los impactos que provocaron conmociones cerebrales y los que no, los investigadores descubrieron, tenía que ver con cómo, y lo que es más importante, dónde, el cerebro se sacude. Después de un golpe promedio, El modelo informático de los investigadores sugiere que el cerebro se mueve de un lado a otro 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 parte al unísono, un área profunda del cerebro llamada cuerpo calloso, que conecta las mitades izquierda y derecha del cerebro, tiembla más rápidamente que las áreas circundantes, ejerciendo una tensión significativa sobre esos tejidos.

Más complicaciones

Las simulaciones de conmoción cerebral que apuntan al cuerpo calloso son consistentes con las observaciones empíricas:los pacientes con conmociones cerebrales a menudo tienen daño en el cuerpo calloso. Sin embargo, Laksari y Kurt enfatizan que sus hallazgos son predicciones que deben probarse más ampliamente en el laboratorio. ya sea con cerebros de animales o cerebros humanos que han sido donados para estudios científicos. "Observar esto en los experimentos será un gran desafío, pero ese sería un próximo paso importante, "Dijo Laksari.

Quizás tan importantes como los experimentos físicos son las simulaciones adicionales para aclarar la relación entre los impactos en la cabeza y el movimiento del cerebro, en particular, qué tipo de impactos dan lugar al movimiento complejo que parece ser responsable de las conmociones cerebrales y otras lesiones cerebrales traumáticas leves. Según los estudios que han realizado hasta ahora, Laksari dijo:solo saben que la relación es muy compleja.

Todavía, la recompensa de descubrir esa relación podría ser enorme. Si los científicos comprenden 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 realizar diagnósticos in situ, por ejemplo en el fútbol, y potencialmente tomar decisiones al margen en tiempo real, "todo lo cual podría mejorar los resultados para aquellos que reciben un golpe desagradable en la cabeza.