啄木鳥天生有防震盪的結構嗎？
圖片來源：RichardBH@Flickr  CC BY 2.0

腦震盪傷害

許多激烈的運動，像是美式足球、冰上曲棍球、拳擊…等等，運動時需戴上安全頭盔與護具，以避免腦部受傷。但以當今而言，就算是最先進的頭盔，防止腦組織受到震盪的能力仍然很有限。怎麼說呢？人類的頭部結構如同雞蛋一般，外面的頭骨類似雞蛋的蛋殼，而腦組織就像是蛋黃。戴上安全帽雖然能在一定程度上防止頭骨受傷，但腦組織和頭骨之間因為沒有足夠的緩衝區，所以大腦可能還是會遭受重創，也就是說單靠安全帽的防護是明顯不足的。這也是為什麼患者腦部受撞擊之後，即使沒有外傷，醫師會要求住院以便觀察是否有腦內傷害的原因。這種腦損傷的狀況常發生在許多退休運動員身上，成了後半生的痛苦來源。

啄木鳥怎麼不會頭痛？

在大自然中，有一種動物–啄木鳥，以每秒20次的頻率啄木頭，頭部也同樣受到很大的震盪，然而啄木鳥並未因此有頭痛或者腦震盪的現象。科學家特別針 對這點去解析啄木鳥的頭部結構，發現牠異於其他鳥類的舌頭結構，其長度達17公分之多，穿過喉部後再分叉為兩條，繞過後腦，繼而勒住整個腦部(像是雙肩後背包的兩條背帶一般)，若從側方剖面來看，其整體形狀類似衣架上半部。當牠啄木時，舌頭會伸出鳥喙，於此同時也會壓緊、拘束住大腦，這樣便減少了腦組織在 顱內可震盪位移的空間。但人類沒有這樣的舌頭，模仿不來。那麼，如何應用這樣的原理來開發新產品，幫助有此需求的球員，並減少腦震盪的機率呢？

戴個頸圈，能減少腦內的震盪？

科學家針對以上的推論，開發出一種頸圈(點這裡看圖片)， 類似搭乘客機時使用的充氣枕頭的形狀，環繞穿戴者頸部，前半部在氣管喉頭這一面是開放式的，這個頸圈主要的作用是對人類頸部兩側的「頸靜脈」 (jugular vein)施加一些壓力，以便向顱內推進約一湯匙體積的血液，也就增加了緩衝腦部的能力，進而減少腦組織和顱骨間震盪的位移。目前這個開發計劃已獲得美國 製造商Bauer ice hockey equipment和Cascade lacrosse helmets的支持，計畫未來能通過美國食品及藥物管理局(FDA)許可，並在1~2年內生產上市。

實務上，要驗證這項發明的效果是相當挑戰的，首先要在實驗室對麻醉的老鼠進行實驗，證實能減少腦組織的衝擊；接下來就請運動員穿戴這個頸圈實際試驗，但實際上，運動員的心理因素很容易影響這個產品的評價結果，畢竟衝擊力道的減少程度，沒辦法像其他消費性產品一般，可以直接量測產品本體的「加速度」 (acceleration)來評判該設計可抵銷外來衝擊的程度(例如電腦硬碟機或車用音響的衝擊實驗…等等)。不過，也有人質疑穿戴造成的不適感，但發明人用打領帶來解釋，他認為這項產品所造成不適感或許還比打領帶小一些。
您覺得這個從啄木鳥的身上得到啟發的新產品可行嗎？這項產品在臨床上解決「腦震盪」(unmet need)，也有很大的目標客戶群，只剩下如何更有效率地去證明它的效果了。

本文由 BioMeder生醫人網摘 授權轉載
文章參考：BloombergeBusiness
影片來源：LesleytheBirdNerd

【本文僅反映專家作者意見，不代表本報立場。】

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