发布时间:2022-12-14 15:21 原文链接: 科学家发现人类大脑比泡沫塑料脆弱10倍

一项发表于《英国皇家学会界面杂志》的研究发现,人类大脑出奇地柔软、有弹性。其抗压能力类似明胶,而且比用于包装的聚苯乙烯泡沫塑料更容易破裂。

研究阐明了精确测量活人大脑物理特性的新方法。此前人类对大脑物理特性的了解,大部分来自于脑切片或保存在化学物质中的脑组织,而这会影响脑组织的硬度和弹性。

研究人员借助机器学习算法与核磁共振技术,计算出大脑及头骨连接组织的不同特性。他们量化了大脑在受压时的塌陷程度、侧推反应以及结缔组织的弹力。

该研究作者、卡迪夫大学的Nicholas BennionBennion说:“大脑比大多数人想象得软得多。如果你触摸一个没有以任何方式保存的大脑,会发现它的硬度低得令人难以置信,而且非常容易破裂。”

研究发现,大脑比聚苯乙烯泡沫塑料更容易塌陷,它被侧向推动的弹性大约是橡胶的千分之一,这意味着它的柔软度与明胶相当。Bennion说,机器学习算法计算出大脑与头骨的连接组织也相当柔软,这可能是为了在人类突然移动时保护大脑。

斯坦福大学的Ellen Kuhl说,尽管研究人员早就知道大脑是非常柔软和脆弱的,但该研究使这一概念足够精确,以便更好指导敏感的外科手术。

麻省理工学院的Krystyn Van Vliet说,这种新的测量方法可能无法完全捕捉大脑在剧烈运动时的变形方式,如被撞击或交通事故产生的头部创伤。在这些情况下,大脑内的液体流动会改变其材料特性。

该团队希望他们的模型可以基于核磁共振技术,预测病人手术时发生将发生的大脑变化。这种方法有望于在大脑手术中精准控制位置,减少手术侵入性。

相关论文信息:

相关文章

大脑共变模式揭秘基因/心理与疼痛敏感性之谜

疼痛是不愉快的主观体验,但对疼痛感知的敏感性存在较大的个体间差异。探究疼痛敏感性个体差异的产生机制,对于阐释慢性疼痛的易感性并进行个性化疼痛管理具有重要意义。已有研究提示,疼痛敏感性的个体差异可能受到......

《科学》特刊4文揭示:下丘脑虽小但功能强劲

下丘脑虽然很小,但其是位于大脑深处的复杂结构,在协调各种神经元信号方面发挥着巨大作用,这些神经元信号负责使身体保持稳定状态。在最新一期《科学》特刊中,四篇综述文章揭示了这一关键大脑区域对生理和行为稳态......

连接数千个人工神经元,自适应神经连接光子处理器问世

德国明斯特大学、英国埃克塞特大学和牛津大学联合团队现已开发出一种所谓的基于事件的架构,该架构使用光子处理器,通过光来传输和处理数据。与大脑类似,这使得神经网络内的连接不断适应成为可能。这种可变的连接是......

科学家揭示大脑估测数量新机制

一个多世纪以来,科学家发现人们一般都很擅长目测4个及以下的物品数量。但是,面对更大的数字时,人们对数量的判断能力就会明显下降,估计的速度更慢,也更容易出错。如今,科学家发现了其中的原因:大脑在评估4个......

年纪大了大脑退化?注射一针长寿因子,改善记忆功能

认知是大脑功能的重要表现形式,然而,大脑的认知功能受到衰老和年龄相关疾病(例如阿尔茨海默病)的严重影响。随着全球范围内的人口老龄化,认知障碍已成为一个重要的生物医学挑战,需要进行有效的药物干预。Klo......

新研究表明艾滋病病毒可潜伏于大脑

人类免疫缺陷病毒(HIV)在其生命周期中会将DNA副本插入人类免疫细胞。部分新感染的免疫细胞可在很长一段时间内转变为休眠、潜伏状态,这被称为艾滋病病毒潜伏期。美国科学家发表在《临床研究杂志》上的一项新......

肥胖如何影响大脑?研究减弱对营养物质应答且不可逆

肥胖除了增加体重,还会对大脑产生影响吗?施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-代谢》最新发表一篇生理学论文称,研究人员通过一项对60人开展的研究显示,大脑对特定营养物质的应答在肥胖个体中会减弱,而且减......

大脑中的机制帮助我们在人群中辨别言语

近日,《公共科学图书馆-生物学》发布的一项研究,对于当我们在一个嘈杂、拥挤的房间里时,大脑是如何跟踪对话的,给与了一个很好的解释。这一发现可能会改善助听器功能。美国哥伦比亚大学的VinayRaghav......

科学家制造出可提供仿真触觉的电子皮肤

斯坦福大学Bao研究小组的科学家们创造了一种新的电子皮肤,可以模仿触摸的感觉。一些人称之为"电子皮肤",它在《科学》杂志上的一项新研究中得到了详细介绍。这种皮肤令人感兴趣,因为它不......

大脑免疫细胞的子集被确定与认知和记忆有关

一项新的研究发现了小胶质细胞(大脑的免疫细胞)的一个子集在早期大脑发育、认知和记忆中发挥的重要作用。这一发现让我们对这些细胞的工作方式有了更好的了解,并可能为阿尔茨海默病等神经退行性疾病的新疗法铺平道......