Tại sao mũ bảo hiểm không ngăn ngừa được chấn động não - và cái gì có thể làm được điều đó

Chấn động não là gì? Có lẽ không phải những gì bạn đã từng nghĩ. Trong bài thuyết trình rút ngắn từ các nghiên cứu, kĩ sư sinh học (và cựu VĐV bóng bầu dục) David Camarillo cho thấy chuyện gì thực sự xảy ra trong suốt thời gian xảy ra chấn động não -- và tại sao những mũ bảo hiểm thể thao tiêu chuẩn không ngăn ngừa được nó. Đây là tương lai cho công cuộc phòng ngừa chấn động não.

Ngày nay cụm từ chấn động não gợi lên
một nỗi sợ hơn bao giờ hết,

và cá nhân tôi biết nó.

Tôi đã chơi bóng bầu dục 10 năm,

bị đá vào đầu cả ngàn lần.

Và tôi phải nói với các bạn,
thứ còn tệ hơn nhiều

là vài tai nạn xe đạp
mà tôi bị đập đầu,

và tôi vẫn đang chịu đựng ảnh hưởng
của cái gần đây nhất

khi đứng trước các bạn ngày hôm nay.

Nỗi sợ quanh chấn thương đầu

cũng có bằng chứng của nó.

Có thông tin rằng việc lặp lại chấn thương đầu

có thể gây ra mất trí sớm,
như bệnh Alzhemier,

và chấn thương não mãn tính.

Đó là chủ đề bộ phim "Concussion"
của Will Smith.

Vậy là mọi người bị cuốn vào bóng bầu dục
và thứ họ thấy trong quân đội,

nhưng có lẽ bạn không biết

lái xe đạp cũng là nguyên nhân chính
gây chấn thương não ở trẻ nhỏ,

chấn thương liên quan đến thể thao nữa.

Một điều nữa tôi nên nói

là bạn có lẽ không biết

mũ bảo hiểm sử dụng trong
đạp xe và bóng đá

và nhiều hoạt động khác,

không được thiết kế và thử nghiệm

khả năng bảo vệ con bạn khỏi
chấn thương não.

Thực tế chúng được thiết kế và thử

về khả năng bảo vệ khỏi bể hộp sọ.

Tôi luôn luôn được hỏi câu hỏi này
từ những cặp bố mẹ,

họ hỏi tôi,

"Anh có cho con mình chơi bóng bầu dục không?"

Hoặc "Tôi có nên cho con chơi bóng đá không?"

Tôi nghĩ về nó như một lĩnh vực

mà chúng ta còn rất lâu mới trả lời được
với bất kì sự tự tin nào.

Vì vậy tôi nhìn câu hỏi đó
theo một cách nhìn khác,

và tôi muốn biết,
làm sao để ta ngăn chặn chấn thương đầu?

Liệu nó có thể không?

Hầu hết các chuyên gia đều cho là không,

nhưng việc chúng tôi đang làm
trong phòng thí nghiệm

bắt đầu đưa ra những chi tiết hơn
xung quanh chấn động đầu

để chúng ta có hiểu biết tốt hơn.

Lý do chúng ta có khả năng
tránh bể hộp sọ với mũ bảo hiểm

khá là đơn giản.
Chúng tôi biết cách nó hoạt động.

Chấn động lại bí hiểm hơn nhiều.

Để các bạn cảm nhận được chuyện gì
đang diễn ra trong chấn động não,

tôi sẽ chiếu đoạn phim này

như thứ mà bạn thấy khi tra trên Google,

"Chấn động não là gì?"

Trang CDC hiện lên,

và video này sẽ nói toàn bộ câu chuyện.

Bạn đang thấy đầu di chuyển về phía trước,

bộ não chậm lại phía sau,

rồi khi não bắt kịp

và đâm sầm vào hộp sọ.

Nó nẩy ngược lại

và chạy đến phía khác của hộp sọ.

Bạn sẽ chú ý đến điểm nổi bật của
đoạn phim,

được tài trợ bởi
Giải Bóng bầu dục Quốc gia (NFL),

là mặt ngoài của não bộ,

nơi đụng vào hộp sọ,

trông như là nó bị tổn hại và bị thương,
vậy là nó nằm ở bề mặt ngoài của não.

Và điều tôi muốn làm với đoạn phim này là

nói cho các bạn biết có một vài thứ
có thể đúng,

tượng trưng cho những gì mà các nhà khoa học
nghĩ rằng sẽ xảy ra với 1 cú chấn động não,

nhưng có lẽ có nhiều cái sai trong video này.

Một thứ mà tôi đồng ý và tôi nghĩ các chuyên gia
cũng đồng ý

là não bộ có những chức năng này.

Nó di chuyển chậm hơn hộp sọ

sau đó bắt kịp và di chuyển tới lui và dao động.

Chúng ta suy nghĩ đúng về điều này.

Tuy nhiên, số lượng chuyển động mà bạn thấy
ở bộ não trong video này

có lẽ không đúng tí nào.

Có rất ít khoảng trống trong hộp sọ,

chỉ vài milimet thôi,

và nó được đổ đầy với dịch não tủy,

có chức năng như 1 lớp bảo vệ.

Và do đó bộ não di chuyển rất ít trong hộp sọ.

Vấn đề khác trong video

là bộ não được thể hiện là

1 khối cứng chắc khi di chuyển tới lui,

và nó cũng không đúng tí nào.

Não của bạn là một trong những thứ
mềm nhất trong cơ thể

và bạn có thể nghĩ rằng nó là 1 kiểu thạch rau câu.

Vậy nên khi đầu bạn di chuyển tới lui,

não bạn bị xoắn, bị vặn vẹo và biến dạng,

và các mô bị kéo dãn ra.

Và do đó hầu hết các chuyên gia, tôi nghĩ rằng sẽ đồng ý

chấn động não không hề xảy ra

ở bề mặt của não

mà sẽ xảy ra ở nơi nào đó sâu bên trong não

tiến về trung tâm của não bộ.

Bây giờ, chúng ta tiếp cận với vấn đề này bằng cách

cố tìm hiểu cơ chế của chấn động não

và để tìm ra cách phòng tránh nó

chúng tôi sử dụng 1 thiết bị như thế này.

Đây là 1 cái máng bảo vệ hàm.

Nó có những bộ cảm biến bên trong
cơ bản giống như những cái

có trong điện thoại di động của bạn:

bộ gia tốc, con quay hồi chuyển,

và khi một người nào đó bị đụng vào đầu,

nó có thể báo cho bạn biết rằng đầu của họ
di chuyển như thế nào

trong 1 ngàn mẫu 1 giây.

Nguyên lý đằng sau máng bảo vệ hàm là:

Nó vừa với hàm răng của bạn.

Răng của bạn là một trong những thứ cứng nhất cơ thể.

Vì vậy nó cứng cỡ hộp sọ của bạn

và đưa cho bạn kết quả đo cách hộp sọ di chuyển

chính xác nhất.

Người ta đã thử những cách tiếp cận khác bằng mũ bảo hiểm.

Chúng tôi đã xem xét các cảm biến khác
trên da

và tất cả đều di chuyển quá nhiều,

cho nên chúng tôi thấy rằng cách này
là cách đáng tin cậy nhất

để lấy kết quả đo chính xác.

Bây giờ chúng tôi có thiết bị này,
chúng tôi vượt qua những nghiên cứu trên tử thi

bởi vì bạn chỉ có thể biết càng nhiều thông tin về
chấn động não

bằng cách khám nghiệm tử thi,

và chúng tôi muốn biết được và nghiên cứu trên
cơ thể người sống.

Vậy nên, ở đâu mà chúng tôi có thể
tìm ra 1 nhóm các tình nguyện viên đồng ý

ra ngoài kia và đụng đầu vào nhau trong những
công việc hằng ngày

và duy trì cơn chấn động não?

Tôi là một trong những tình nguyện viên đó

và đây là đội bóng thân thiện tại Stanford.

Đây là phòng thí nghiệm của chúng tôi,

và tôi muốn cho các bạn thấy

cơn chấn động não đầu tiên chúng tôi đo được
với thiết bị này.

Một trong những thứ tôi nên làm rõ là thiết bị này
có 1 con quay hồi chuyển

cho phép bạn đo được độ xoay của cái đầu.

Hầu hết các chuyên gia nghĩ rằng
nó là yếu tố quan trọng

có thể bắt đầu nói với chúng ta rằng
chuyện gì đang xảy ra trong cơn chấn động.

Hãy xem video này.

Bình luận viên (BLV): Cougars thêm người vào phút chót,
nhưng Luck có thời gian,

và Winslow đã té.

Tôi hy vọng anh ấy ổn.

(Khán giả la lên)

Trên cùng màn ảnh các bạn,

bạn sẽ thấy anh đi ra con đường nhỏ
phía sau này,

được cách ly, an toàn.

Đây là cú chấn động ở tốc độ thực tế.
Bạn sẽ nghe thấy nó.

Cú đá được thực hiện bởi --

David Camarillo: Xin lỗi, ba lần có lẽ là quá mức.

Nhưng bạn hiểu được ý tưởng này.

Cho nên khi bạn chỉ nhìn vào đoạn phim ở đây,

hầu hết bạn chỉ thấy được là anh ấy bị đụng vào đầu rất mạnh
và anh ấy bị thương.

Nhưng khi chúng tôi xuất dữ liệu ra

khỏi máng bảo vệ hàm mà anh ấy đang đeo,

chúng tôi có thể thấy rất nhiều chi tiết,
nhiều thông tin có giá trị hơn.

Và một trong những thứ chúng tôi để ý

là anh ấy bị đụng vào phần dưới thấp bên trái
của mặt nạ mà anh ấy đang mang.

Và nó có 1 chút khác thường ở đây.

Đầu anh ấy không di chuyển sang phải.

Thực tế, nó quay sang trái trước.

Sau đó cổ bắt đầu bị nén lại,

lực của cú đâm làm nó quay ngược về bên phải.

Vậy cử động trái phải này
là 1 kiểu hiện tượng giựt dây

và chúng tôi nghĩ rằng nó có thể
là nguyên nhân gây chấn thương não bộ.

Bây giờ, thiết bị này chỉ được giới hạn để đo
sự chuyển động của hộp sọ,

nhưng cái mà chúng tôi muốn biết là
chuyện gì đang diễn ra bên trong não bộ.

Vì vậy chúng tôi hợp tác với
nhóm cùa Svein Kleiven tại Thụy Điển.

Họ đã phát triển 1 mô hình phần tử hữu hạn của bộ não.

Và đây là 1 mô phỏng

việc sử dụng dữ liệu từ máng bảo vệ hàm của chúng tôi
từ vụ chấn thương mà tôi đã cho các bạn xem,

và cái mà bạn thấy đó là bộ não --

đây là 1 mặt cắt ngang bên phải phía trước

của não đang bị xoắn vặn như tôi đã trình bày.

Bạn có thể thấy nó không hề giống với video của CDC.

Bây giờ, các màu mà bạn đang nhìn

chỉ mức độ bị kéo giãn của mô não.

Màu đỏ là 50%.

Điều này có nghĩa là não bị kéo giãn ra
lên tới 50% độ dài thật của nó,

mô não ở 1 vùng nhất định.

Và vấn đề chính tôi muốn các bạn chú ý tới là
điểm màu đỏ này.

Nó rất gần với trung tâm bộ não

và liên quan tới việc nói chuyện,

bạn không nhìn thấy nhiều màu như thế này
ở bề mặt

như video CDC đã miêu tả.

Bây giờ, để giải thích chi tiết cặn kẽ hơn

về việc chúng tôi nghĩ chấn động não
đã xảy ra như thế nào,

tôi muốn nhắc tới 1 thứ

là chúng tôi và những người khác đã quan sát là
chấn động não có khả năng xảy ra

khi bạn bị tông và đầu của bạn
xoay về hướng này.

Nó giống trong bóng bầu dục,

nhưng dường như nguy hiểm hơn.
Vậy chuyện gì có thể xảy ra?

1 thứ bạn sẽ chú ý trong não người

là khác với các loài vật khác

chúng ta có 2 bán cầu đại não.

Chúng ta có bán cầu não trái và bán cầu não phải.

Và điều quan trọng cần chú ý trong biểu đồ này là

dưới phải phần trung tâm não phải và não trái

là 1 rãnh nứt lớn đi sâu vào trong não.

Và trong rãnh nứt đó,
cái mà bạn không thể thấy trong bức ảnh này là,

bạn phải tin tôi,

đó là 1 tấm sợi mô.

Nó được gọi là liềm não,

và nó chạy từ trước ra sau hộp sọ,

và nó khá cứng.

Do đó nó cho phép khi bạn bị đánh vào đầu

và đầu bạn xoay theo hướng trái - phải này,

lực tác động có thể dẫn truyền nhanh chóng
tới ngay vùng trung tâm não bộ.

Bây giờ, ở dưới cùng rãnh nứt này có gì?

Nó là những dây dẫn của não bạn,

và thực tế bó màu đỏ dưới đáy rãnh nứt này

là bó xơ đơn độc lớn nhất

nối bán cầu não trái và bán cầu não phải.

Nó được gọi là thể chai.

Và chúng tôi nghĩ rằng nó có thể

là một trong những cơ chế hay gặp nhất
của chấn động não,

và khi lực tác động di chuyển xuống toàn não,
nó đụng phải thể chai,

tạo nên sự phân cách giữa não trái và não phải

và có thể giải thích được một vài triệu chứng
của chấn động não.

Khám phá này cũng phù hợp với
những gì chúng tôi đã nhìn thấy

trong căn bệnh về não mà tôi đã nhắc tới,
bệnh não mãn tính sau chấn thương.

Đây là hình ảnh của 1 cựu chuyên gia bóng bầu dục
tuổi trung niên,

và cái mà tôi muốn chỉ ra là nếu các bạn
nhìn vào thể chai,

và tôi sẽ mở lại trang trước để bạn thấy được kích thước
bình thường của nó

và kích thước của người có bệnh não mãn tính
sau chấn thương.

Nó bị teo khá nhiều.

Và điều tương tự cũng xảy ra cho
các buồng tâm thất.

Những buồng tâm thất này lớn hơn nhiều.

Và cũng tương tự với mô não gần trung tâm não bộ

đã chết sau 1 thời gian.

Vì vậy những gì chúng ta quan sát được
khá phù hợp.

Bây giờ có 1 vài tin tốt ở đây,

và tôi hy vọng tôi sẽ gieo cho bạn 1 niềm hy vọng
vào cuối buổi nói chuyện này.

Một trong các thứ chúng tôi chú ý tới,

đặc biệt là trong cơ chế chấn thương là,

tuy có sự truyền xung động nhanh chóng
xuống rãnh nứt này,

nó vẫn cần 1 thời gian nhất định để dẫn truyền.

Và chúng tôi nghĩ rằng nếu chúng tôi có thể
làm chậm sự di chuyển của hộp sọ đủ lâu

để não không bị chậm lại so với hộp sọ

thay vào đó nó di chuyển đồng bộ cùng với hộp sọ,

do đó chúng ta có thể ngăn chặn được
cơ chế chấn động này.

Vậy chúng ta làm cái đầu di chuyển chậm lại như thế nào?

(cười)

Một mũ bảo hiểm khổng lồ.

Vậy nên với nhiều không gian hơn,
bạn có nhiều thời gian hơn,

và nó hơi nghiêng về đùa giỡn 1 tí,
nhưng một vài người trong số các bạn đã từng thấy cái này.

Đây là bóng đá bong bóng,
và nó là 1 môn thể thao đích thực.

Thực tế tôi đã thấy 1 vài người trưởng thành

chơi môn này trong khu tôi ở vài ngày trước,

và theo những gì tôi biết
chưa có ghi chép gì về chấn động não cả.

(cười)

Nhưnng trong tất cả các mức độ,
nguyên lý này thực sự hiệu quả,

nhưng nó đã đi quá xa.

Đây không phải là thứ gì đó thực tế
như đi xe đạp hay chơi bóng đá.

Và do đó chúng tôi đang hợp tác với 1 công ty
ở Thụy Điển có tên là Hövding.

Một vài người trong số các bạn đã từng
thấy được các sản phẩm của họ,

và họ đang sử dụng cùng nguyên lý khí động học
để tạo cho bạn thêm không gian

để ngăn ngừa chấn động não.

Các cháu nhỏ, đừng thử làm chuyện này ở nhà nhé!

Anh chàng diễn viên đóng thế này
không đội mũ bảo hiểm.

Thay vào đó anh ta đeo 1 miếng đệm cổ,

và trong miếng đệm này có những con cảm biến (sensor),

cùng 1 loại cảm biến trong máng bảo vệ hàm của chúng tôi,

và nó phát hiện khả năng anh ấy sẽ ngã,

và sẽ kích hoạt, làm nổ túi khí,

cùng 1 cách hoạt động với túi khí trong
chiếc xe hơi của bạn về cơ bản.

Và trong những thí nghiệm chúng tôi thực hiện
trong phòng thí nghiệm của mình với thiết bị của họ,

chúng tôi thấy rằng nó có thể giảm đáng kể
nguy cơ chấn động não trong 1 vài trường hợp

nếu như so sánh với mũ bảo hiểm khi đi xe đạp.

Vậy nên đó là 1 bước phát triển khá thú vị.

Nhưng để chúng ta thực sự nhận ra
những lợi ích của công nghệ

trong việc phòng tránh chấn động não,

nó cần phải đáp ứng những quy định.

Đó là thực tế.

Và thiết bị này được bán ở châu Âu

nhưng không được lưu hành ở Mỹ,
và có lẽ là hoàn toàn không được bán.

Vậy nên tôi muốn cho các bạn biết lý do tại sao.

Có một vài nguyên nhân tốt cũng như nguyên nhân
không được tốt cho lắm.

Nón bảo hiểm của xe đạp được
quy định bắt buộc liên bang.

Ủy ban An toàn sản phẩm tiêu dùng được
trao quyền

chấp thuận bất kì việc buôn bán nón bảo hiểm xe đạp nào,

và đây là thử nghiệm họ sử dụng.

Nó trở lại với những thứ tôi kể với các bạn
đầu buổi nói chuyện về những mảnh vụn sọ não.

Đây là những gì thử nghiệm này kiểm tra.

Và đó là thứ quan trọng cần phải làm.

Nó có thể cứu mạng bạn,
nhưng nhiêu đó không đủ, tôi sẽ nói vậy.

Ví dụ 1 thứ mà thử nghiệm này không đánh giá

là nó không nói bạn rằng túi khí được kích hoạt

đúng thời gian và thời điểm hay không,
và có kích hoạt lúc không cần tới không?

Tương tự vậy, nó không nói với bạn rằng

cái mũ bảo hiểm này có khả năng
ngăn ngừa được chấn động não hay không?

Và nếu bạn nhìn vào mũ bảo hiểm của các VĐV bóng bầu dục,
cái không được cấp phép,

chúng vẫn có cách kiểm tra tương tự nhau.

Chúng cũng sẽ không được Nhà nước cấp phép
kiểu gì đi nữa.

Họ có 1 bộ máy công nghiệp,
đó là cách ngành công nghiệp làm việc.

Nhưng trong bộ máy này, tôi có thể kể với các bạn rằng
họ hơi bị cố chấp

trong việc nâng cấp tiêu chuẩn của họ.

Vì vậy trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi
không những nghiên cứu về mặt cơ chế chấn động

mà chúng tôi còn muốn hiểu được làm thế nào để
đặt ra 1 tiêu chuẩn kiểm tra tốt hơn?

Và chúng tôi hy vọng chính phủ có thể sử dụng kiểu thông tin này

để khuyến khích đổi mới

bằng cách cho người tiêu dùng biết

họ được bảo vệ như thế nào với một chiếc
mũ bảo hiểm đó.

Và tôi muốn quay trở lại với câu hỏi đầu tiên
mà tôi đã hỏi,

đó là tôi có thoải mái cho con tôi chơi bóng bầu dục

hay đạp xe đạp hay không?

Và nó có thể chỉ là kết quả từ kinh nghiệm
đau thương của chính bản thân tôi.

Tôi lo lắng cho con gái của tôi hơn, Rose,
khi để nó chạy xe đạp.

Nó chỉ mới một tuổi rưỡi,

và nó đã sẵn sàng chạy xuống những con đường
ở San Francisco.

Đây là đoạn cuối của một trong những
con đường đó.

Và mục tiêu của tôi là - và tôi tin nó có thể
thành sự thật -

phát triển hơn nữa những công nghệ này,

và trong thực tế, chúng tôi đang nghiên cứu
một thứ nhất định trong phòng thí nghiệm

có thể sử dụng tối ưu không gian có sẵn
bên trong mũ bảo hiểm.

Và tôi tự tin rằng chúng tôi có thể làm được

trước khi con gái tôi chuẩn bị đi phương tiện 2 bánh,

một thứ có sẵn trong thực tế

có thể giảm nguy cơ chấn động não

và tuân thủ các quy định đã đề ra.

Và đó là những gì tôi muốn làm --

và tôi biết điều này đối với 1 vài người trong số các bạn
là tương lai trước mắt,

Tôi có 1 vài năm

để kể cho các bậc phụ huynh khi tôi được hỏi

có an toàn không khi cho trẻ con tham gia
những hoạt động trên.

Và tôi khá may mắn khi có 1 đội ngũ tuyệt vời ở Stanford

đang làm việc cật lực cho vấn đề này.

Do đó tôi hy vọng sẽ quay trở lại trong 1 vài năm nữa
với câu chuyện hoàn chỉnh,

nhưng bây giờ tôi sẽ nói với bạn rằng

Làm ơn đừng sợ hãi khi nghe cụm từ "Chấn động não".

Vẫn có hy vọng.

Cảm ơn.

(Vỗ tay)