Fejkad hjärna för säkrare skidhjälm

Den vita dödskallen, som kallas Ben (som i Benrangel) har utsatts för så många hårda slag att den börjat läcka det som ska motsvara cerebrospinalvätska, i det här fallet silikonolja. Den har nämligen blivit slagen med en hammare dag ut och dag in i Sports Tech Research Centres labb i Östersund.

I fem år har Andrey Koptyug deltagit i Sports Tech Research Centres studier i hur hjärnan påverkas vid kraftiga slag. Målet med forskningen är att kunna utveckla bättre säkerhetsutrustning vid utomhusaktiviteter, som till exempel skidhjälmar. Studien är ett samarbete med forskare vid universitet i Australien och Italien, och inkluderar  även masterstudenter vid universitetet i Padua.

Vissa hinder finns dock, och de måste forskarna ta hänsyn till. Hjärnan är en sådan komplex skapelse att det är omöjligt att rekonstruera den. En avancerade 3d-skrivare används för att skriva ut en modell av ett huvud, men hjärnan med sina snirkliga banor är för svår för även den mest moderna teknologin.

Multi Directional Impact Protection System

– Huvudet är designat till att skydda hjärnan, det är alltså huvudets funktion. Hjärnan är väl skyddad av skallen, och klarar av en del vibration. Men det skyddar inte när huvudet utsätts för ett svårt trauma.

Det finns ytterligare utvecklad teknologi för att skydda hjärnan. I dag är cykel-, rid- och skidhjälmar med Mips vanligt. Mips står för Multi Directional Impact Protection System och förenklat kan man säga att det fungerar som ett extra inre skal i hjälmen. Vid sneda slag mot huvudet skyddar det inre skalet mot det rotationsvåld som uppstår mot huvudet när man faller mot marken. Systemet är en svensk uppfinning och resultatet av flera års forskning på bland annat KTH och KI. Även svenska hjälmmärket POC jobbar med att utveckla hjälmar som skyddar bättre mot både rotation och kollision.

– Mips är ett bra exempel på när forskningen gått framåt, rotationen är viktig. Oturligt nog är det så många andra saker som kan hända än att man får ett slag från sidan. Om man vet vad som händer inne i hjärnan kan man uppfinna för att förhindra.

Det Andrey Koptyug reagerade på när han började studera huvudskador var att den forskning som fanns inte var tillräcklig. Det finns helt enkelt alldeles för många sätt ett huvud kan skadas på, men för få sätt att mäta det.

De flesta som utvecklar hjälmar använder sig av en sensor när de provar sina produkter. Forskarna på Mittuniversitetet använder idag hela 36 stycken sensorer när de utsätter Ben för diverse trauman. Överallt på skallen, från pannan till bakhuvudet och inuti den konstruerade hjärnan sitter det sensorer som mäter varje gång Ben får ett slag. Målet är att förbättra säkerheten ännu mer, och med hjälp av de många sensorerna hoppas de komma en bit till på vägen.

Men de befinner sig i en lång uppförsbacke.

– Frågan kvarstår, vad händer i hjärnan när den utsätts för ett hårt slag? För att kunna utveckla säkerheten måste vi veta hur det händer. Och sedan måste vi veta hur vi ska använda den informationen för att designa en konstruktion.