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炸弹爆炸如何破坏士兵大脑的?

2016-03-10   标签:炸弹 士兵 大脑    来源:thedailybeast.com
爆炸可能导致军人大脑内部形成泡泡,泡泡的形成和爆炸可能会损害大脑细胞
How Bomb Blasts Change Soldiers’ Brains

炸弹爆炸如何破坏士兵大脑的?

2003年,第一个针对美国军队的简易爆炸装置在阿富汗爆炸。根据军队统计,自那之后,美国服役士兵在战斗中至少遭受了33万起大脑损伤。很明显,爆炸是军人大脑损伤最常见的原因。不过,科学家并不理解爆炸究竟如何损害大脑,而这限制了他们预防、诊断、治疗受伤的能力。

为了寻求突破,一名海军研究员对一些看似不可能的灵感进行调查:螺旋桨、潜水艇、虾、“气穴现象”——冲击波将气体压缩到小泡泡里然后爆炸时,便会产生此现象。Timothy Bentley是弗吉尼亚阿林顿的海军研究办公室的项目经理,他认为爆炸可能导致军人大脑内部形成泡泡。泡泡的形成和爆炸可能会损害大脑细胞,并随着时间引发多种疾病——创伤后压力、听力和视力损失、甚至阿尔兹海默症。它非常强大。

海军非常熟悉气穴现象,因为这是螺旋桨逐渐产生故障的主要原因之一。当螺旋桨旋转时,它会在周围水域里产生气穴现象,而这会反过来侵蚀螺旋桨的金属。当潜水艇试图悄悄靠近敌军船只时,小泡泡爆炸的声音还会暴露自己的位置。

Bentley是一个海洋生物学家,他之所以熟悉气穴现象,还有别的原因。枪虾攻击所食的蜗牛和蛤蚌时,便是采用此机制。枪虾敲击自己的爪子,将周围水域里的空气压缩到泡泡里。泡泡爆炸产生的力足以震碎周围的蛤壳,甚至产生一道快速的闪光。

几年前,Bentley第一次想到,这种微小但强大的爆炸力会撕裂人类大脑中的柔软组织。气穴现象似乎可以解释许多经历炸弹爆炸的士兵所遭受的系统性逐渐衰退:抑郁、创伤后压力、认知和感觉退化、早发型阿尔兹海默症(在某些情况下)。

Bentley找了德州大学生物工程系主任Michael Cho来探索这个气穴现象理论,但这非常困难。首先,没有任何图像技术能够可靠地探测活大脑里的气穴现象。他们用凝胶制造了假的大脑模型,从数学上测试了这个理论。而测试结果表明,该理论有可能是对的。

许多神经学家在活或死的动物身上进行实验,但Cho的团队并不做动物实验,他们依靠的是仿生材料——细到能在显微镜下观察的人造大脑组织。他们将该材料置于某种爆炸室内,进行受控的爆炸。

如果Cho可以证明此理论,那么军队便能采取可行措施来保护军人。他们也许能够更好地理解恰当的头盔制造方式,也许可以用护面罩转移头部周围的力。此外,证明气穴现象在大脑损伤中所扮演的角色或许还能带来不同的军事战术。

当然了,他们的研究也可能证明气穴现象对大脑损伤并不重要,但军方人员不肯放过每一条线索,认为这值得一搏。


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