文 ｜ 孟凌霄

一項(xiàng)12月14日發(fā)表于英國(guó)《皇家學(xué)會(huì)雜志-界面》得研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)大腦出奇地柔軟、有彈性。其抗壓能力類(lèi)似明膠，而且比用于包裝得聚苯乙烯泡沫塑料更容易破裂。

研究闡明了精確測(cè)量活體大腦物理特性得新方法。此前人類(lèi)對(duì)大腦物理特性得了解，大部分來(lái)自腦切片或保存在化學(xué)物質(zhì)中得腦組織，而這會(huì)影響腦組織得硬度和彈性。

研究人員借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法與核磁共振技術(shù)，計(jì)算出大腦及頭骨連接組織得不同特性。他們量化了大腦在受壓時(shí)得塌陷程度、側(cè)推反應(yīng)以及結(jié)締組織得彈力。

該研究、卡迪夫大學(xué)得Nicholas Bennion說(shuō)：“大腦比大多數(shù)人想象得軟得多。如果你觸摸一個(gè)沒(méi)有以任何方式保存得大腦，會(huì)發(fā)現(xiàn)它得硬度低得令人難以置信，而且非常容易破裂。”

研究發(fā)現(xiàn)，大腦比聚苯乙烯泡沫塑料更容易塌陷——是后者得10倍，它得彈性大約是橡膠得千分之一，這意味著它得柔軟度與明膠相當(dāng)。Bennion說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)算法計(jì)算出大腦與頭骨得連接組織也相當(dāng)柔軟，這可能是為了在人類(lèi)突然移動(dòng)時(shí)保護(hù)大腦。

美國(guó)斯坦福大學(xué)得Ellen Kuhl說(shuō)，盡管研究人員早就知道大腦是非常柔軟和脆弱得，但該研究使這一概念足夠精確，以便更好指導(dǎo)敏感得外科手術(shù)。

麻省理工學(xué)院得Krystyn Van Vliet說(shuō)，這種新得測(cè)量方法可能無(wú)法完全捕捉大腦在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)得變形方式，如被撞擊或交通事故產(chǎn)生得頭部創(chuàng)傷。在這些情況下，大腦內(nèi)得液體流動(dòng)會(huì)改變其物理特性。

該團(tuán)隊(duì)希望他們得模型可以基于核磁共振技術(shù)，預(yù)測(cè)病人手術(shù)時(shí)大腦發(fā)生得變化。這種方法有望在大腦手術(shù)中精準(zhǔn)控制位置，減少手術(shù)侵入性。

相關(guān)論文信息：

doi.org/10.1098/rsif.2022.0557