玩任何时间的接触运动，在一个或那个点，你可能会通过强烈的打击或击落头部的强力打击你的'钟响'。人们越来越意识到对脑震荡，轻度创伤性脑损伤，神经系统疾病的强烈冲击造成严重影响的持续影响，这使得科学家们开始关注头部受伤期间究竟发生了什么。

史蒂文斯技术学院的机械工程师穆罕默德·库尔特(Mehmet Kurt)研究了大脑和头骨在休息和头部快速运动过程中的生物力学，现在已经进行了生物工程模拟，可以跟踪大脑在撞击时的行为，重建惯性应力和应变。在一个刚从侧面被击中的大脑里面。

“大脑不仅响起，而且当头部从侧面被击中并经历旋转加速时，它具有明显的振铃模式，”Kurt说，他的工作不仅可能对脑损伤评估有影响，而且对于运动头盔制造商而言。寻找可以简单区分“冲击”和“无冲击”的可测量参数，以帮助行业设定安全标准。该论文发表在7月30日的Physical Review Applied杂志上。

通过分析导致脑震荡的脑部运动的模拟和人体数据的组合，Kurt和他的团队，包括史蒂文斯研究生Javid Abderezaei，数字地揭示了对头部的侧面撞击导致旋转加速度，导致机械振动集中在两个大脑区域：colus collosum，连接半球的桥梁，脑室周围区域，脑根部的白质叶片，有助于加速肌肉活动。

Kurt和Abderezaei，亚利桑那大学的Kaveh Laksari和伍斯特理工学院的Songbai Ji发现，头骨的内部几何形状和大脑的凝胶性使得这两个区域在某些频率下产生共振，并以接受的形式获得更多的机械能。剪切力比大脑的其他部分。更多的剪切应变可能会产生更多的组织和细胞损伤，特别是因为剪切，相反的运动倾向于比其他生物组织更容易使脑组织变形。

“击中头部会在大脑中产生非线性运动，”Abderezaei说。“这意味着幅度的小幅增加会导致某些结构出现意外的大变形。”

这些非线性振动在具有一系列组织密度的复杂器官中并不令人惊讶。增加强韧保护膜的抑制作用，特别是镰刀和天幕，使大脑从上方和下方保持在适当的位置，并且某些区域在侧击中必然会变得更糟。

识别在侧面撞击中最危险的大脑部分使其成为进一步研究的主要目标，以寻求对脑震荡的洞察力和碰撞中详细的大脑行为。这种知识不可能很快到来，每年有超过30万美国儿童和青少年遭受与运动有关的脑震荡。

在2018年，Kurt和他的同事赢得了Vizzies人选的奖项视频，展示了大脑如何在每次心跳时休息。