La science derrière un tour de parti peut conduire à une percée dans la recherche sur le cerveau

La science derrière un tour de parti peut conduire à une percée dans la recherche sur le cerveau

Les chercheurs ont suggéré que l’astuce de briser les bouteilles pourrait aider à la recherche sur les lésions cérébrales traumatiques, tel que rapporté par le Science Daily.

Des chercheurs de l’Université Brigham Young (BYU), de l’Utah State University et de l’Université d’agriculture et de technologie de Tokyo ont affirmé que leurs découvertes sur un phénomène de dynamique des liquides pourraient donner un aperçu de la recherche sur les traumatismes cérébraux.

La cavitation est un processus bien connu parmi les ingénieurs pour causer des dommages dans les tuyaux et les hélices marines. Il se produit lorsque le haut d’une bouteille remplie de liquide est frappé, le fond de la bouteille se brisera. Lorsque la pression dans un liquide tombe soudainement, ce qui est causé par un liquide qui pousse plus vite qu’il ne peut réagir, il laisse derrière lui une zone de basse pression sous la forme d’une bulle de gaz.

L’étude, publiée dans les Actes de l’Académie nationale des sciences, a détaillé une formule alternative qui prédit avec plus de précision quand la cavitation se produira.

Ils ont élaboré ce qui se passe quand un liquide au repos, comme l’eau dans une bouteille, est soudainement mis en mouvement. Avec l’utilisation de la photographie à haute vitesse, l’équipe a montré comment l’accélération rapide a causé la formation de petites bulles dans le liquide et ensuite l’effondrement rapide, qui a libéré une onde de choc destructrice. Ce n’est pas la frappe soudaine au sommet du récipient qui casse la bouteille, mais les bulles.

Mis à part le bénéfice de la découverte pour de nombreux processus industriels interrompus par des dommages induits par la cavitation, il existe également une preuve croissante associant la cavitation à un traumatisme cérébral.

« Le cerveau est entouré de liquide, et quand vous avez un impact, il est possible que vous subissiez de la cavitation dans ce liquide », a déclaré le co-auteur de l’étude Scott Thomson, professeur agrégé de génie mécanique à BYU.

Les spécialistes de la dynamique des fluides savent peut-être prédire quand la cavitation se produira dans un fluide déjà en mouvement, mais leur formule ne fonctionne pas aussi bien lorsqu’un fluide au repos est rapidement accéléré. Cette nouvelle étude a résolu ce problème en finalisant une nouvelle équation qui considère la profondeur et l’accélération d’un fluide.

« Et une fois que nous sommes en mesure de prédire quand cela se produira, nous pouvons mieux concevoir des dispositifs de sécurité pour aider à prévenir les lésions cérébrales graves », a déclaré Thomson.

Une meilleure compréhension du moment où la cavitation peut se produire peut conduire à une meilleure compréhension de ce qui la provoque et de la manière de l’empêcher brûlure. Thomson a mentionné qu’il pourrait être utilisé pour des applications sportives, telles que des casques de football ou même des applications militaires.

Les chercheurs espéraient que cette formule alternative de cavitation pourrait être utilisée pour mieux prédire quand les lésions cérébrales se produiront après que le crâne soit frappé avec un impact à grande vitesse, comme dans le football.

Des études menées au fil des ans ont établi un lien entre les lésions cérébrales et le sport ou d’autres activités physiques. Dans une recherche scientifique sur les cerveaux de la Ligue nationale de football décédée, il a révélé étonnamment que 110 des 111 cerveaux avaient une encéphalopathie traumatique chronique (ETC), selon un rapport du New York Times. C’est une maladie cérébrale neurodégénérative que l’on retrouve chez les personnes qui ont été exposées à des frappes répétées dans la tête, ce qui entraîne souvent des commotions cérébrales. (Relatif: Les adolescents qui éprouvent une commotion cérébrale ont un plus grand risque de développer la SEP plus tard dans la vie, selon une nouvelle étude.)

« Si une onde de choc est supérieure à une certaine magnitude, il n’y a peut-être pas grand-chose à faire pour prévenir les blessures cérébrales chez un soldat », a déclaré Tadd Truscott, auteur et professeur associé de génie mécanique à l’Utah State University.

« Mais peut-être qu’un casque peut être développé pour détecter quand ce traumatisme est arrivé afin qu’un soldat puisse être retiré de la ligne de front et être sauvé de l’exposition répétée aux explosions », at-il dit.

Connaître l’ampleur de la cavitation dans une lésion cérébrale traumatique pourrait également être un prédicteur de la dangerosité de la blessure.

« Plus nous avons d’informations sur un environnement (dans lequel une lésion cérébrale traumatique se produit), mieux nous sommes capables de concevoir les choses pour cet environnement », a déclaré Thomson dans un rapport de KSL.com.

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Sylvie

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