Сознание — это электрическое и химическое взаимодействие в мозгу, вызванное возбуждением нейронов и химическим взаимодействием. Как механическая «сила» заставляет это перестать работать?
т.е. как механическое действие (например, удар кулаком по голове) заставляет эту электрическую/химическую систему перестать работать (что приводит к потере сознания)?
Механическая сила может сжимать нейроны и вызывать потенциалы действия, как вы, вероятно, испытали, ударившись о смешную кость. Достаточно сильное ускорение мозговой ткани может быть причиной массивного возбуждения нейронов, на что указывает исследование ЭЭГ животных . Это предполагает, что потеря сознания связана с генерализованным эпилептическим припадком. Однако это не полностью согласовано: цитируя запись в Википедии о сотрясении мозга :
Неизвестно, поврежден ли мозг при сотрясении мозга структурно или имеет место в основном потеря функции только с физиологическими изменениями. артефакты из исследований. В настоящее время считается, что структурные и нейропсихиатрические факторы могут быть ответственны за последствия сотрясения мозга.
И следующая цитата из этого
Кратковременная потеря сознания, характерная для сотрясения мозга, по-видимому, является результатом вращательных сил, действующих на соединение верхней части среднего мозга и таламуса, которые вызывают временное нарушение функционирования ретикулярных нейронов, поддерживающих бдительность. (Аллан Х. Роппер, доктор медицины, и Кеннет С. Горсон, доктор медицины; N Engl J Med 2007; 356:166-172, 11 января 2007 г.)
Потеря сознания, или обморок , может быть вызвана рядом факторов, почти все из которых связаны с отсутствием надлежащего кровотока: высокие перегрузки, низкое кровяное давление, низкий уровень сахара в крови, сердечная аритмия и вазовагальные реакции, такие как когда я даю кровь. Все они имеют смысл и в меру хорошо понятны. Однако механизм потери сознания из-за механической травмы менее изучен, отчасти потому, что его сложно изучать. Это почти наверняка связано с пониженным кровотоком и, в частности, с прямой травмой ствола мозга, который регулирует сознание.
По сути, вам нужно встряхнуть мозг внутри его клетки, ударив им по черепу. Самый простой способ получить нокаут от удара — это удар в подбородок; Мозгу гораздо труднее противодействовать вращательной силе, и это очень резкая сила. Смещение мозга от такой силы может сдавливать кровеносные сосуды, перекрывая приток крови к мозгу. Есть также некоторые доказательства того, что высший мозг и ствол мозга могут перекручиваться друг вокруг друга, что, безусловно, ухудшает ситуацию. Существует даже теория о том, что сознание укоренено в неврологической структуре , что может поддержать идею о том, что бессознательное состояние вызвано тем, что части мозга подавляют друг друга .
ETA Это не совсем надежный источник, но парень, пишущий эту статью для Deadspin , имеет сертификат совета директоров по внутренним болезням и сказал следующее (без цитирования):
Исследователи изучили мозговые волны недавно получивших сотрясение мозга животных и определили, что их мозг напоминает мозг животного, страдающего эпилептическим припадком. Это немного неожиданно, потому что мозговые волны (измеряемые с помощью электроэнцефалограммы) показывают гиперактивность, а это означает, что, когда у бойца стеклянные глаза и он не может правильно ответить на вопросы рефери, его нейроны могут быть на самом деле гиперактивными, а не гипоактивными. .
Но гиперактивный мозг — не единственная проблема. При ударе по голове на высокой скорости сдвигающие движения внутри черепа могут вызвать микрокровоизлияния кровеносных сосудов в ткани головного мозга. Если сила сдвига достаточно велика или если головка достаточно твердая, может произойти сильное кровотечение. Это требует неотложной медицинской помощи, потому что череп неподвижен в замкнутом пространстве. По мере накопления крови, обычно в виде субдуральной гематомы, она может сдавливать мозг и потенциально нарушать важные нервные функции, такие как дыхание; смерть становится неизбежной.
Удар может разорвать кровеносные сосуды, вызвать воспаление и оказать давление на ткани головного мозга. На самом деле давление может изменить состав и распределение спинномозговой жидкости. Поскольку нервные клетки очень чувствительны к дефициту кислорода и составу окружающей их среды, физическое повреждение может привести к потере функции мозга. Более того, хотя верно то, что мозговая активность обусловлена химическими реакциями, также верно и то, что эта активность должна быть сосредоточена в очень специфических точках (синапсах), которые могут быть повреждены сильным ударом.
Райан