¿Equipo cerebral anti-conmoción cerebral?

Una solución mecánica no resolvería el problema del daño tisular causado por fuertes gradientes de aceleración sin abordar directamente el mecanismo del daño tisular.

Las soluciones de deflectores resuelven el problema del chapoteo del combustible al dispersar el impulso de un fluido en una placa sólida, y lo hacen principalmente para que la entrada de la bomba de combustible o la medición del nivel no queden descubiertas inesperadamente. Además, a ocho libras por galón, si dejas que se deslice a toda velocidad en un punto muerto, el tanque en sí tiene que ser mucho más robusto para no ceder ante las fuerzas dinámicas.

Incluso si el cerebro pudiera haber sobrevivido con los deflectores instalados, lo cual es poco probable, el deflector solo serviría para convertirse en la cosa que causa el daño al tejido. Peor aún, si la aceleración se aplicara a lo largo de la dirección en la que se orientó el deflector, se aplicaría una fuerza de corte muy alta al borde del deflector.

El problema clave es que los cerebros son complejos, y los cerebros humanos son más complejos que muchos otros tipos. Se abstrae a una red de señalización eléctrica, pero lo hace con interacciones químicas complicadas e intercambio de iones. En última instancia, el problema que está tratando de resolver se reduce a proteger las rutas que suministran oxígeno y nutrientes, y evitar que las rutas de señal se interrumpan.

Los cascos funcionan proporcionando un espacio en el que la cabeza puede flotar un poco, empujando un cojín. Acelerar el casco también acelera la cabeza, pero es de esperar que cualquier cambio brusco se complete con el acolchado. Una solución interna tendría que imitar eso, o simplemente hacer que el cerebro sea más duradero de alguna manera. Una solución es realizar copias de seguridad con frecuencia y volver a escribir después de un incidente; esto se usa en el escenario del webcomic Schlock Mercenary . Una alternativa es simplemente evitar el problema mediante otros esfuerzos mediante el acceso remoto, a la Ghost in the Shell o Surrogates .

¿Podría funcionar? Posiblemente, pero no es una buena solución:

Digamos que separaste el cerebro en partes más pequeñas, cada una responsable de un área diferente. Si te golpeo lo suficientemente fuerte en la parte del cerebro que es responsable de, digamos, la visión, todavía te causaría una conmoción cerebral y posiblemente dañaría tu visión. Cierto, no dañaría partes del cerebro que se encuentran en otros compartimentos, pero aun así haría daño.

Además, si dañara una parte del cerebro, es muy posible que comenzara a enviar información incorrecta a otras partes del cerebro causando, Dios sabe qué efectos en tu cuerpo. Aquí radica otro problema: si desea separar partes del cerebro dejando solo pequeños espacios entre ellas, reducirá en gran medida la velocidad de transmisión entre esas partes.

Conclusión:

A la naturaleza le gustan las soluciones simples: fíjate en los animales que luchan con la cabeza, es decir, los toros o, mejor aún, este tipo llamado Pachycephalosaurus:

En lugar de tener compartimentos cerebrales complejos, tienen cráneos más gruesos que absorben el impacto y reducen el daño.

Project Graham es un maniquí de prueba de choque diseñado por un escultor y cirujano traumatólogo para mostrar cómo sería un ser humano diseñado para resistir un accidente automovilístico. Algunas partes del diseño son defectuosas, pero se aplican varias ideas subyacentes.

Para evitar conmociones cerebrales, Graham tiene un cráneo más grande y una estructura similar a un collarín que evita que su cráneo experimente tanta aceleración. Y su cerebro está unido de manera más segura dentro del cráneo por múltiples ligamentos.

Para mejorar a un humano normal para que sea más resistente a la conmoción cerebral, debe seguir pasos similares. Haga que el cráneo sea más denso, aumente el músculo del cuello, fortalezca el tejido conectivo del cuello y luego sujete el cerebro de manera más segura al interior del cráneo.

UIDAlexD tuvo una idea interesante sobre la mejora de la amortiguación del cerebro mediante el anclaje del cerebro al cráneo con una red de nanotubos de carbono.

Una combinación de HGH y esteroides anabólicos podría ser efectiva para mejorar la densidad del cráneo y la masa muscular. HGH puede espesar los huesos y apoyar el crecimiento muscular causado por los esteroides. Otra opción sería utilizar la terapia génica para aumentar la masa muscular y la densidad ósea . Y el tejido conectivo se puede reemplazar con versiones sintéticas más fuertes .

Hay dos problemas con las conmociones cerebrales.

Primero está la masa simple del cerebro. Si golpeo mi cabeza contra una pared, la parte frontal de mi cerebro va a impactar mi cráneo. Sin embargo, dado que el cerebro es bastante blando, la parte posterior de mi cerebro seguirá avanzando, compactando la materia gris intermedia y dañándola. Cuando rebote de dicha compresión, impactará en la parte posterior de mi cráneo, causando más daño.

En segundo lugar, es que el cráneo humano no es liso por dentro. Hay todo tipo de desagradables bordes afilados que pueden lacerar el tejido cerebral si te golpeas la cabeza.

Entonces, la solución es doble:

Primero, descubra cómo anclar el cerebro de manera más segura. La idea más extrema y descabellada que tengo es tejer una red de nanotubos de carbono a través del cráneo para acunar y amortiguar el movimiento de las neuronas individuales. El cerebro es entonces mucho menos elástico en una colisión y no se moverá de un lado a otro.

En segundo lugar, es suavizar el interior del cráneo. Esta sería una cirugía bastante extrema, pero remotamente posible con la tecnología moderna. Al hacer esto, reduciría el trauma que experimenta el cerebro cuando es lacerado por su propio cráneo.

¡Sí (hasta cierto punto)! debido a la ley del cubo cuadrado.

Para simplificar, trataré el cerebro como un cubo. Esta suposición es, por supuesto, incorrecta, pero no obstante demostrará mi punto.

El problema de acelerar rápidamente el cerebro es la gran fuerza (y, por lo tanto, la presión) que se requiere para hacerlo. Si imaginamos el cerebro como un cubo de agua de 1400 g (una suposición razonable), entonces 20 G de aceleración a lo largo de una de las caras provoca una fuerza. de 275 neutrones en uno de estos cubos de aproximadamente 121 cm^2 de cara. Esta es una presión de aproximadamente 20 KPA o 0,2 atm (que parece pequeña, a pesar de que he verificado dos veces mis cálculos). De todos modos, si luego divide su cubo en ocho cubos más pequeños, cada cubo tendrá la mitad del volumen en relación con el área superficial, y por lo tanto la mitad de la masa para acelerar. ¡Así, la fuerza (y la presión) en la cara posterior de cada uno de estos cubos cerebrales más pequeños se reduce a la mitad! cuanto más dividas tu cerebro, más pequeñas serán estas fuerzas. Es la misma razón por la que las torres más cortas son más fuertes.

Dicho esto, debe hacer que sus soportes sean de algo MUY fuerte, probablemente titanio, ya que es resistente a la luz y biológicamente inerte. Podría intentar perforar pequeños agujeros en su titanio para alimentar las sinapsis, pero dudo que eso funcione por muchas razones (necesitaría redirigir las sinapsis, realizar una cirugía cerebral más precisa que cualquier otra en la historia humana y debilitaría su titanio ). Aconsejaría usar "titanio inteligente" que puede funcionar como una sinapsis en su lugar (aunque obviamente no perfectamente, de lo contrario, simplemente construiría un cerebro completo a partir de él).

Una buena regla general es que su resistencia a la fuerza G aumenta por el factor del número de divisiones que tiene a lo largo del eje en el que se experimenta la fuerza G.

Este sistema también debería funcionar con CUALQUIERA de sus órganos internos (siempre que sus límites de titanio no les impidan funcionar, por supuesto).

Los límites de titanio también deberían servir para reflejar las ondas de choque hasta cierto punto a medida que se mueven a través de regiones de densidad variable. Aunque obviamente esto no protege las regiones FUERA de los límites. Dicho esto, no tengo demasiada experiencia en la mecánica de las ondas de choque, por lo que no daré una respuesta definitiva en esa área.

Creo que no es posible implementarlo, porque lo más probable es que sea ilegal e innecesario.

En primer lugar, hace mucho tiempo que se proscribió la violencia abierta entre la población civil, como los duelos. Entonces, ¿por qué reforzarías el cráneo? ¿Cuál es el objetivo aquí?

En segundo lugar, eso sería una cirugía mayor. O ingeniería genética pesada. Necesitarías un gobierno muy libertario para salirte con la tuya haciendo este tipo de modificaciones corporales.