مغز انسان 10 برابر راحت تر از فوم پلی استایرن خرد می شود


محققان از اسکن MRI و یک الگوریتم برای اندازه گیری سفتی مغز و مقاومت در برابر فشار در افراد زنده استفاده کردند

انسان


14 دسامبر 2022

مدل مغز انسان روی دست دکتر.  دکتر با استفاده از مداد برای نشان دادن آناتومی مغز

مغزها به طرز شگفت انگیزی متلاطم هستند

شاتراستاک/تیرادژ

اگرچه به نظر می رسد که آنها از لاستیک ساخته شده اند، اما مغز انسان نرم تر و لطیف تر است. توانایی آنها در تحمل فشار بسیار کمتر از فوم پلی استایرن مورد استفاده برای بسته بندی است و بیشتر با ژل-O قابل مقایسه است.

نیکلاس بنیون در دانشگاه کاردیف در بریتانیا و همکارانش به دنبال توسعه روشی برای به دست آوردن اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر از ویژگی‌های فیزیکی مغز در انسان‌های زنده بودند. بیشتر آنچه که ما در مورد واکنش بافت مغز به ابزارهایی که در طول جراحی مغز و اعصاب به آن دست می زنند می دانیم، از اندام هایی است که بریده شده یا برداشته شده اند و در مواد شیمیایی حفظ شده اند، که می تواند بر سفتی و انعطاف پذیری پارچه ها تأثیر بگذارد.

محققان اسکن MRI را از افرادی که به صورت دراز کشیده بودند و سپس رو به بالا انجام دادند تا محل مغز را در جمجمه تغییر دهند. با تجزیه و تحلیل این داده ها با الگوریتم یادگیری ماشینی، آنها توانستند ویژگی های مادی مختلف مغز و بافت هایی را که آن را به جمجمه متصل می کنند، تعیین کنند. آنها میزان فروپاشی مغز هنگام فشردن، نحوه واکنش آن در هنگام فشار دادن به پهلو و میزان کشسانی بافت های همبند را تعیین کردند.

«اگر مغزی را انتخاب کنید که به هیچ وجه حفظ نشده است، استحکام آن فوق‌العاده کم است و خیلی راحت از هم می‌پاشد. و احتمالاً بسیار نرمتر از آن چیزی است که اکثر مردم تصور می کنند،” بنیون می گوید.

این تیم دریافتند که ماده مغزی را می توان تا 10 برابر راحت تر از فوم پلی استایرن فشرده کرد و مقاومت آن در برابر رانش جانبی تقریباً یک هزارم آن چیزی است که اگر لاستیک بود – انعطاف پذیری آن با یک ورق Jell-O قابل مقایسه است. . بنیون می گوید این الگوریتم محاسبه کرده است که بافت های متصل کننده مغز به جمجمه نیز به اندازه کافی نرم هستند، شاید برای جلوگیری از حرکت بیش از حد ناگهانی مغز.

اگرچه محققان مدت‌هاست که می‌دانستند مغزها بسیار نرم و بسیار شکننده هستند، اما مطالعه جدید این تصور را به اندازه کافی دقیق می‌کند تا روش‌های جراحی حساس را بهتر اطلاع‌رسانی کند. الن کوهل در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا

با این حال، روش جدید ممکن است به طور کامل نشان ندهد که چگونه مغز در حین حرکات خشن تر از تغییر موقعیت، مانند ضربه به سر در یک ورزش تماسی یا تصادف رانندگی می‌پیچد. کریستین ون ویلیت در موسسه فناوری ماساچوست در این شرایط، جریان مایعات در مغز می تواند خواص مواد آن را تغییر دهد.

این تیم امیدوار است که اکنون بتوان از این مدل برای پیش بینی تغییرات مغزی که در طول عمل جراحی برای هر بیمار بر اساس اسکن های MRI قبل از عمل رخ می دهد، استفاده کرد. این می‌تواند نیاز به قرار دادن و قرار دادن مجدد ابزارها را در مغز تا زمانی که به نقطه مناسب برخورد کند، برطرف کند، و روش‌ها را کمتر تهاجمی کند.

مرجع مجله: مجله رابط انجمن سلطنتی، DOI: 10.1098/rsif.2022.0557

درباره این موضوعات بیشتر بدانید:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2351525-the-human-brain-can-be-crushed-10-times-as-easily-as-polystyrene-foam/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

توسط احمد گل کار

احمد گل کار