无论您在今年的超级碗 50 赛中支持哪支球队，丹佛野马队和卡罗莱纳黑豹队的对决，都可以肯定的是，比赛将异常激烈，预计会有 超过 130 次进攻，数次撞击、擒抱、铲人以及凶狠的扑抢。对于年轻健康的运动员来说，这可能导致严重的脑损伤。
根据 NFL 的数据，上个赛季有 271 例有记录的比赛相关脑震荡——这是自 2011 年以来联盟记录到的最多数量。其中大约三分之一是由头对头接触造成的。其中一次最严重的撞击发生在一月份，在辛辛那提猛虎队和匹兹堡钢人队之间一场艰苦拉锯的季后赛比赛中，这场比赛被普遍认为是本赛季最肮脏的比赛之一。
有多肮脏？比赛还剩 22 秒结束时，钢人队明星外接手安东尼奥·布朗（Antonio Brown）正在空中，准备接住一个他希望能够让钢人队有机会赢得比赛的任意球。然而，猛虎队线卫冯塔泽·伯夫特（Vontaze Burfict）在他落地时猛扑向布朗，将他的头盔（NFL 的头盔重达四到六磅）狠狠地砸在布朗的太阳穴上，导致他的头部向侧面猛烈甩动，撞击了他的脑干。据估计，这次撞击速度高达每小时 707 英里，产生了约 1600 磅的擒抱力。布朗应声倒地，似乎当场失去意识。NFL 通常沉着冷静的比赛解说员吉姆·南茨（Jim Nantz）对此勃然大怒，称这次袭击“可耻”。
最终以 18-16 获胜的钢人队后来表示，布朗遭受了“类似脑震荡的症状”。在 NFL 中，这等同于“患有脑震荡”。但脑震荡只是故事的一部分。当大脑受到线卫（或角卫或防守截পরে）撞击时发生的事情，是物理学、生物学和人类脆弱性的奇特而令人不安的混合体。受害者会感到头晕和疼痛，并可能遭受毁灭性的身体、精神甚至情感上的终身伤害。
为了深入了解撞击瞬间颅骨内的状况，《大众科学》采访了波士顿大学慢性创伤性脑病（CTE）中心联合主任罗伯特·坎图（Robert Cantu）博士。他同时也是该大学医学院的临床神经外科教授。他向我们讲述了当天布朗头部最可能发生的情况。
当伯夫特撞击布朗头部的左侧时，他的头部被向右旋转。慢动作画面だけでも观看都很痛苦。据坎图介绍，这样的撞击会导致典型的旋转性脑震荡，这是最严重的脑震荡之一。撞击瞬间，布朗的头骨内部发生了多种情况。布朗的大脑开始扭曲和旋转。它的旋转方向与撞击方向相反，并且在大脑的脑脊液（一种缓冲大脑的透明液体）内发生。就在那一刻，他大脑的神经纤维被拉伸和旋转。
想象一下，大脑就像一碗意大利面，突然从飞机上被扔出去。那些面条会被拉伸。一些会因压力而断裂，而另一些则会变薄，从而损伤敏感的神经元。
很大比例的 NFL 脑震荡是由于 T 形撞击（在耳部）或正好在眼睛之间造成的。这些撞击会扰乱大脑的重心。它们会导致大脑危险地前后摇摆，反复撞击头骨。在年轻运动员（例如青少年）中，大脑与骨骼紧密贴合。因此，这种效应不像老年球员那样明显，老年球员之间有八分之一到四分之一英寸的空间，大脑有更多的空间在头骨上弹跳，从而造成更大的伤害。
头对头撞击 在 G 力尺度上可达到 100 到 150（作为比较，请考虑 F-16 战斗机在转弯时的 G 力载荷为 9）。侧面撞击，就像击倒布朗的那次一样，危险得多。在旋转性脑震荡过程中，大脑的旋转会导致严重的结构性问题。
随着布朗的身体向后弹开，他的大脑继续来回旋转，直到最终停止摆动。这时，他的意识和我们的科学理解都陷入了黑暗。
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关于脑震荡，我们还有很多不知道的地方。例如，正如斯坦福大学生物工程师大卫·卡马里略（David Camarillo）最近在 PBS KQED 的 Quest 博客上告诉我们的那样，高达 150 G 的撞击可能根本不会引起脑震荡。但大约 50 G 的撞击，大约是一记重拳打在脸上的力量，可能会让球员虚弱数周。然而，我们确实知道，一个严重的后果是大脑的晃动。“坎图说：‘旋转性撞击引起的运动对神经组织造成的拉伸和压力比线性撞击大得多。’‘它不仅仅是朝一个方向运动。它是左右、前后地运动。’”
坎图继续说道：“每个人都认识到，旋转力更有可能导致神经细胞及其纤维断裂，并更有可能导致血管被拉伸到无法保持完整。”
布朗的头部受到撞击后，他的大脑会剧烈加速。神经递质——允许神经元相互通信的化学物质——会释放出来，但由于创伤如此之大，这些神经递质会变得混乱，变得实际上无效。与此同时，大脑神经元细胞周围的新膜被拉伸得非常薄，以至于钾和钠等离子会流出神经元并进入充满液体的细胞外空间。这些离子很快被钙取代，钙会流入细胞，基本上使神经元瘫痪。
细胞无法传递神经冲动。所以你得到的是一个活着的细胞，但它功能严重受损且无法正常工作。坎图称之为“大脑的能源危机”。而且它可能持续数月，而不仅仅是几分钟。这意味着该细胞负责的任何功能，无论是记忆、言语还是情绪控制，都无法正常工作。“所以，如果细胞影响视力，你就无法正常看东西，”坎图说。
在离子化学反应发生后的几微秒内，布朗的神经细胞和纤维开始拉伸。一旦这些部位的血管破裂，就会发生微小的内出血。医生使用专业的 MRI 扫描已在受伤的 NFL 球员身上看到这些破裂，它们表现为血管出血形成的小孔。如果血管出血进入大脑组织，液体可能会杀死神经元，而神经元可能已经因为布朗那样严重的撞击而状况不佳。
科学家不知道如何衡量脑震荡中受损细胞的数量。他们就是不知道。但对于患有 CTE 的运动员来说，CTE 是一种退行性疾病，只能通过尸检诊断（过去八年来，90% 的前 NFL 球员在尸检中被诊断出患有 CTE），细胞死亡是毁灭性的。它导致大脑颞叶内侧表面出现大量萎缩。这是大脑中与记忆和语言部分相关的区域。如果细胞没有足够的康复时间（例如，球员过早重返赛场），它们就会“崩溃”，坎图说，然后死亡，导致该区域出现棕色污渍（这是医学检查员在 NFL 球员尸检中注意到的现象）。
到目前为止，科学家已经确定了 26 种可能出现的症状，具体取决于大脑受影响的区域。例如，如果大部分死细胞位于小脑（即头部后部），球员可能会失去平衡能力。如果它们在负责听力的内耳附近的迷宫中死亡，他们可能会出现头晕和耳鸣。或者，如果额叶和颞叶受到损伤，他们可能会在提取记忆、形成新记忆、控制冲动和控制愤怒方面遇到困难。
布朗躺在地上动弹不得，撞击发生后仅仅几秒钟，离子从他的神经细胞逃逸的级联反应仍在继续。这种逃逸在之后几天（如果不是几周或几个月）内可能会持续稳定。几乎立即，就会出现炎症反应来应对神经细胞的功能障碍。其他被称为小胶质细胞的细胞会轰击受影响的大脑区域，产生炎症来堵塞渗漏的液体。症状可能持续一周到十天（80% 的脑震荡）或一个月（10%）。
根据坎图的说法，布朗的身体在他躺在地板上时并不一定会“重启”。“他的神经冲动不会正常，这意味着他的反应时间会变慢，他的协调性会急剧下降，他可能会遭受一系列症状，”他说。在其他脑震荡中，这些症状包括疲劳、畏光、易怒和抑郁。
目前尚不清楚布朗是否仍然遭受类似脑震荡的症状。如果他的伤势与其他备受瞩目的撞击相似，他的恢复之路将不会轻松。在布朗这次广受关注的撞击发生前后的几个月里，大量 NFL 球员公开了他们自己的残疾和恐惧。一月份，前匹兹堡和华盛顿外接手安特万·兰德尔·埃尔（Antwaan Randle El）告诉《匹兹堡邮报》他遭受严重的记忆丧失，甚至无法走下楼梯。他才 36 岁。同年，外接手卡尔文·约翰逊（Calvin Johnson，绰号“巨炮”，因其独特的运动能力、力量和极其柔和的接球而闻名）宣布将在 30 岁时从底特律雄狮队退役，这很可能是出于对其退役后健康的担忧（约翰逊没有详细说明他的想法，但很容易将这些线索联系起来）。
在过去两年里，大约有十几名其他现役的、大多年轻的球员 因为健康问题永久退役（例如，看到小儒尼奥·肖（Junior Seau）、戴夫·杜尔森（Dave Duerson）和特里·朗（Terry Long）等传奇人物因 CTE 的侵蚀而衰弱，最终自杀）。
伤势最严重的球员之一是阿德里安·考克斯森（Adrian Coxson），绿湾包装工队的新秀外接手。去年八月，在季前赛训练中，他被诊断出患有 3 级脑震荡（诊断等级中最严重的）。他再也没有上场比赛，在 2015 赛季开始前就退役了。在做出决定后，他告诉《足球新闻网》（National Football Post），“下一次撞击我的头部可能会杀死我，或者对我的生活造成永久性损害。”
科学界希望通过球员自身，在生与死之际，了解更多关于脑震荡的信息。奥克兰突袭者队的四分卫肯·斯泰布勒（Ken Stabler），绰号“蛇”，他多年来一直在防守阵型中上演惊心动魄的跑动，他患有 CTE，并于去年夏天死于结肠癌。他将自己约三磅重的大脑捐赠给了坎图的 CTE 中心进行分析。
“这种疾病的严重程度，至少在我们看到的美国足球运动员中，似乎与比赛时长相关。他们打球时间越长，病情就越严重，”麦基博士告诉《纽约时报》。
所以，当我们通过沙发冲浪的方式收看周日的超级碗时，请留意卡姆·牛顿（Cam Newton）、佩顿·曼宁（Peyton Manning）和乔什·诺曼（Josh Norman）等人。他们在职业生涯中遭受的撞击次数和类型会累积造成影响。虽然脑震荡头条新闻已经压过了对这些伤病实际科学研究的关注，但每个人都希望这种情况很快会改变，希望在任何人成为肯·斯泰布勒那样的又一个受害者之前。
