為什麼頭盔無法防止腦震盪──什麼可以？

什麼是腦震盪？也許不是你了解的一回事。大衛卡馬里奧是生物工程師（及前美式足球運動員），他在研究過程中，顯示了腦震盪到底是如何發生──為什麼標準運動頭盔竟無法阻止事情發生。以下可以看到將來應怎樣預防腦震盪。

現在聽到腦震盪這詞
比起以往更加恐懼，

這是我親身的經驗。

我打美式足球已經有十年了，

頭部被擊中數千次。

不過我想告訴你，
比起這事還有更糟的，

就是兩次被單車撞致腦震盪，

這件事近期仍然影響我日常生活，

幸好今日我可如常站在你們面前。

對於腦震盪仍然圍繞著恐懼，

因為背後確實有些證據。

還有一些資訊顯示重複腦震盪

可能會導致早期老年癡呆症，
例如：阿茲海默症，

以及慢性創傷性腦病變。

威爾‧史密斯主演的《震盪效應》
就是談論那樣的主題。

大家都以為只有打美式足球
或服役才會得到，

可能你未必知道

對於兒童來說騎單車
是引致腦震盪的主要原因，

即運動導致的腦震盪。

還有另一件事我應該告訴你，

可能你未必知道，

騎單車也好，踢美式足球也好，
都必須配戴頭盔，

還有其他戶外運動亦需要配戴，

由於現時的運動頭盔
並沒有仔細設計或進行測試，

故此難易保護兒童防止腦震盪發生。

實際上在設計及測試方面

應要有預防及保護頭骨骨折的能力。

所以每時每刻，
我都從家長那兒得到這個問題，

他們問我：

「你會讓你的孩子踢美式足球嗎？」

或問：「我應該
讓我的孩子踢足球嗎？」

我認為在這個領域，

要找到明確答案
的確還有很長的路要走。

所以我從稍微不同的角度
去看這條問題，

我想知道，我們應如何預防腦震盪？

真的有可能嗎？

大多數專家認為這是不可能的，

不過在我的實驗室進行的研究，

開始揭示更多與腦震盪有關的細節，

讓我們有更好的理解。

我們之所以配戴頭盔來預防頭骨破裂

就是因為這個方法很簡單。
我們知道頭盔的作用。

可惜腦震盪仍然充滿著謎團。

為了讓大家知道
腦震盪是怎麼發生的，

我想在這裡放個影片，

你到 Google 搜尋

「什麼是腦震盪？」就會看到。

美國疾病管制與預防中心的
網站會跑出來，

這段影片講得很完整。

現在留意這個頭部向前移動，

大腦先向前撞到，

然後大腦再向後傾

並撞向頭骨。

再從頭骨反彈，

然後繼續撞到另一邊的頭骨。

這段由疾管中心提供的影片
有強光打亮的地方，

我要先申明一下這是由
國家美式足球聯盟贊助的，

是大腦表面的四周，

就是撞擊到頭骨的地方，

看起來像已受損或受創，
所以是打亮在大腦表面周邊。

我給大家看這段影片，

是想告訴你某些觀點可能是對的，

表明這是科學家認知的腦震盪成因，

不過這段影片的錯誤部分
大概比較正確的還多。

有一件事我與大多數專家都認同的，

就是大腦的確有這樣的動態變化。

確實大腦會比頭骨慢，

再向前繼而前後擺動。

我認為這是事實。

然而，從影片中
可以看到大腦擺動次數，

但這點可能沒根據。

在大腦與顱頂之間的空間極小，

只有幾公厘，

而且完全充滿腦脊髓液，

這角色就是要充當保護層。

因此整個大腦在頭骨內移動得很少。

這影片內另一個問題

是大腦在移動時，

是以一塊堅硬的整體顯示，

而事實並非如此。

你的大腦是你的身體上
最柔軟的物質之一，

你能想到的它有點像果凍。

所以當你的頭部來來回回移動，

你的大腦就會扭來扭去、
旋轉和扭曲，

及組織會被拉長。

所以我想大多數專家都會同意

腦震盪不太可能像這樣子

發生在大腦表面周邊，

而是更深層、

接近大腦中心點。

現在，用我們的方式
去解說這個問題，

嘗試去理解腦震盪的機制，

搞清楚我們是不是可以預防，

我們使用類似這個的設備。

這是一個牙套。

牙套上有一個感應器，

跟你手機上的東西的本質是相同的：

加速度計，陀螺儀，

當有人頭部被擊中，

這個裝置可以告訴你
他們的頭部是怎樣移動的，

每秒產生一千個樣本。

該牙套背後的原理是這樣的：

它套牢在你的牙齒上。

你的牙齒是身體最堅硬的物質之一。

所以它牢牢的連接到你的頭骨，

並為你提供最精確合適的測量

頭骨是如何移動的。

大家嘗試過其他的方法，
如配戴頭盔。

或利用其他放在皮膚上的感應器，

但是它們很容易移動，

所以我們發現，牙套感應器
是唯一可靠的方法

取得最好的測量方式。

我們現在有了這個設備，
就不用再用屍體作研究，

因為你想更了解腦震盪，
研究屍體能得到的很有限，

所以我們想從活生生的人中研究。

可是要去哪裡找一群志願者，

定期去敲他們的頭部，

並要持續腦震盪？

對吧，我就是他們其中之一，

這是你們本地超友善的
史丹福大學美式足球隊。

這是我的實驗室，

我想展示給你們看

我們用這裝置進行了
第一次腦震盪測量。

我想特別指出這裝置是利用陀螺儀

來測量頭部旋轉情況。

因為大多數專家認為
這就是關鍵因素，

能告訴我們腦震盪是如何形成。

請先觀看這段影片。

評述員︰ 美洲獅遲遲才帶人來，
但盧克仍有時間，

可惜與溫思勞撞到正面。

我希望他沒事。

（影片中觀眾怒吼）

請留意螢光幕上方，

他跑球門線 (post route) 衝過去，

被撞到彈開了，安全得分。

現在用正常的速度播給大家看。
你會聽到這個。

撞擊是由──

大衛卡馬里奧：對不起，
撥三次實在有一點過分。

但你看到了。

你只要看著這個影片，

你唯一能注意到的事情
就是他真的被撞得很慘和受傷。

但當我們從他戴的牙套提取資料時，

我們可以看到更詳細、
更豐富的信息。

我們在這裡注意到一件事，

就是他被撞擊到面罩左下方。

這在第一時間造成了
有點不合常理的反應。

他的腦部沒有移動到右邊。

事實上，腦部先轉動到左邊。

然後隨著頸部開始受壓，

由衝擊力引致腦部迅速撞回右邊。

這個左右移動很類似
車禍撞擊後頸部扭傷的現象，

我們認為就是這樣導致了腦部受傷。

由於，這種裝置只局限於
測量頭骨移動，

所以我們真的很想知道
在大腦內究竟發生了什麼變化。

故此我們在瑞典，
與斯韋恩·凱文的研究小組合作。

他們已經發展出
一套有限元法去探討大腦。

這是一種模擬狀態，

研究數據主要來自傷者的牙套資料，
就是從剛才這段影片上看到的，

從這片段你可以看到大腦──

這是大腦橫切面，

正如我所提及的大腦有扭曲及變形。

你們現在看到的
與疾控中心的影片完全不同。

現在，你看到的顏色

代表有多少腦組織被拉長了。

紅色代表 50% 。

就是指大腦被拉長程度
比起原來的長 50%，

就是該特定區域的組織。

我請大家特別注意這個紅點。

紅點非常接近大腦中心，

相對來說，

在外層表面並沒看到
太多類似的顏色，

並不像疾控中心的影片中顯示的。

現在，為了進一步解釋

我們認為發生腦震盪的原因，

有一件事我必須要提及

就是我們和其他人已經觀察到，

腦震盪比較容易發生於
被撞時頭部往旁邊轉的情況。

前後轉比較常見於美式足球，

但是這樣轉似乎更加危險。
所以可能的原因是什麼呢？

有件事你會注意到，

就是人類的大腦
的確與其他動物不同，

我們有兩個非常大的額葉。

我們有右腦和左腦。

請留意圖中最關鍵的事情，

就是右腦與左腦的中間位置

有一個大裂縫深入大腦。

那裂縫，你不能在此圖片中看到，

請相信我，

有一片纖維組織。

稱為大腦鐮，

大腦鐮從你的腦前額開始
一直延伸到後腦，

而且很硬。

所以這會使大腦在受到撞擊時，

你的大腦左右旋轉的情況下，

這個撞擊力會迅速傳遞
直到你的大腦中心。

那麼，裂縫的底部究竟有什麼？

就是你大腦內的線路，

事實上裂縫底部一束束的紅色線

就是腦部最大的神經纖維束，

聯繫左右兩側大腦的主要路徑。

被稱為胼胝體。

我們認為這可能是

最常見的腦震盪機制，

當撞擊力向下移，便會撞擊胼胝體，

會引致左右腦之間分離，

這樣可以解釋某些腦震盪的症狀。

調查結果發現與我們

在之前提到的腦疾病中
見到的一致，

慢性創傷性腦病變。

圖中是一位中年人的腦部，
他是前職業美式足球運動員，

你看看他的胼胝體，我想指出一點，

先回到這頁，你可以看到
正常的胼胝體的大小，

及這位中年人的胼胝體大小，
他有慢性創傷性腦病變，

萎縮得非常厲害。

所有腦室的空間也是如此。

這些腦室非常大。

因此，這類靠近大腦中心的組織

隨著時間慢慢死亡。

與我們研究的確實一致。

不過在這裡還是有好消息的，

我希望透過這次演說
帶給你們有希望的感覺。

我們注意到一件事

特別是這種傷害的機制，

雖然那種撞擊力會
快速傳輸到這裂縫處，

仍然需要一定的時間來傳送。

我們的想法是，
如果我們可以讓頭慢一點，

大腦便不會落後於頭骨，

相反與頭骨同步移動，

我們也許能夠防止這種腦震盪發生。

但如何將頭部慢下來？

（笑聲）

一個巨大的頭盔。

因此你有更多空間，更多時間，

這有點像開玩笑，
但你們可能有人已經看過這個。

這是泡泡足球，也是運動的一種。

事實上，我看到一些年輕人

在我家中附近的街道玩這運動，

並就我所知
沒有發生過腦震盪的報導。

（笑聲）

但嚴肅地說，這個原則確實有效，

不過這的確有點過頭。

對於騎單車或踢足球來說
這個不太實用。

因此，我在瑞典與一家名為
Hövding 的公司携手合作。

你們當中可能已經看過他們的產品，

他們使用同樣充氣的道理，
讓你有額外的空間

去預防腦震盪。

小朋友請勿在家中嘗試。

這個特技演員並沒有戴頭盔。

他用了頸圈代替，

他的頸圈有一個感應器，

與我們用在牙套上的感應器相同，

在他跌倒的情形下便可檢測到，

有個氣囊會爆發和打開，

基本上與你車上的安全氣囊一樣，

這個實驗早已在我的實驗室完成了，

我們發現利用氣囊技術
可以大大減少腦震盪的風險，

相對於正常的單車頭盔。

的確進展令人興奮。

為了讓我們真正實現氣囊技術的好處

以防止腦震盪，

仍需要符合法規。

這是現實。

這設備在歐洲銷售，

但不在美國發售，
可能暫時還不會開賣。

我想告訴你們原因。

有一些好的理由，
也有一些不太好的原因。

單車頭盔由聯邦政府監管。

消費者產品安全委員會
有司法管轄權

批准任何單車頭盔出售，

這是他們用的測試法。

回顧我開始時講述的頭骨骨折。

這種測試就是在做這個。

這件事很重要。

這可以挽救你的生命，
但我會說還是不夠。

舉個例子，這種測試沒有評估

那氣囊會不會

在適當的時間和地點爆開，
不要的時候也不會亂打開？

同樣地，這也不會告訴你

這個頭盔到底能不能防止腦震盪？

如果你去看美式足球頭盔，
他們的頭盔不受規範，

仍然有類似的測試。

反正他們也不受政府監管。

他們有協會，絕大部分行業都這樣。

但這個協會，我可以告訴你，
非常不願意更新標準。

所以在我的實驗室，

我們不僅在研究腦震盪的機制，

還想要瞭解如何有更好的測試標準？

我們希望政府
可以使用這種類型的資訊

鼓勵創新，

好讓消費者知道

頭盔保護你的程度是多少。

最後我想帶回來這原來的問題，

就是我可以很放心的
讓我孩子踢美式足球

或騎單車嗎？

從我自己的創傷經歷中得到這答案。

我更緊張我的女兒露斯騎單車。

在她一歲半時，

她已經做好準備，
隨時在舊金山街道上比賽。

這是一條街的盡頭。

所以我個人的目標是
──我相信這是可能的──

再進一步發展這些技術，

事實上，我們正在努力，
特別是我的實驗室，

如何最佳使用頭盔有限的空間。

我很有信心將來我可以，

在露斯要準備騎單車時，

有一樣可以用的東西

不但能真正減少腦震盪的風險，

還符合政府的法規。

所以這就是我想做的──

我知道這對你們某些人更直接，

我已經在這裡好幾年了──

就是當有父母和祖父母問我時，

能回答說你的孩子參加的運動
是安全和健康的。

我非常慶幸我在史丹福大學
有一個令人讚嘆的團隊

為這份工作努力。

我希望能在幾年後回來
告訴大家結局，

但現在我會告訴你，

當你聽見腦震盪
這個名詞請不要害怕。

這裡仍然有希望。

多謝。

（掌聲）