Why helmets don't prevent concussions -- and what might | David Camarillo

翻訳: Marina Samejima 校正: Masaki Yanagishita

The word concussion evokes a fear these days more so than it ever has,

脳震盪は 以前よりはるかに 恐ろしい言葉になっています

and I know this personally.

私自身も 身に染みて感じています

I played 10 years of football,

わたしは アメフトをしてきた10年間で

was struck in the head thousands of times.

何千回も頭を衝突されました

And I have to tell you, though, what was much worse than that

これ以上にひどい経験をしたのは

was a pair of bike accidents I had where I suffered concussions,

自転車で何度かの事故を起こし 脳震盪に苦しんだことで―

and I'm still dealing with the effects of the most recent one

今ここに立っている状態でも

today as I stand in front of you.

もっとも最近の事故の影響が残っています

There is a fear around concussion

脳震盪に関する不安には

that does have some evidence behind it.

証拠があります

There is information that a repeated history of concussion

何度も脳震盪を経験すると

can lead to early dementia, such as Alzheimer's,

アルツハイマー病などの初期の認知症や

慢性外傷性脳症を 引き起こす可能性があります

and chronic traumatic encephalopathy.

That was the subject of the Will Smith movie "Concussion."

ウィル・スミス主演の『コンカッション』は このような題材を取り上げているので

And so everybody is caught up in football and what they see in the military,

アメフトや軍隊で脳震盪が起きやすい ということはご存知でしょう

but you may not know

しかし 皆さんの中では

that bike riding is the leading cause of concussion for kids,

サイクリングが 子供のスポーツ関連脳震盪の第一原因だと

sports-related concussion, that is.

知っている人は 少ないかもしれません

And so another thing that I should tell you

そのため もう１つ 皆さんがおそらく知らないことを

that you may not know

お伝えします

is that the helmets that are worn in bicycling and football

それは アメフトや自転車など 多くのスポーツで使用するヘルメットは

and many activities,

子供を脳震盪から

they're not designed or tested

適切に守ることができるように

for how well they can protect your children against concussion.

設計や試験されたものでは ないのです

They're in fact designed and tested

実際は 頭がい骨骨折から守るための

for their ability to protect against skull fracture.

設計や試験がなされたのです

And so I get this question all the time from parents,

そこで いつも親御さんから受けるのは

and they ask me,

こんな質問です

"Would you let your own child play football?"

「あなたの子供に アメフトをさせたいと思いますか？」

Or, "Should I let my child play soccer?"

または 「私の子供には サッカーをさせるべきでしょうか？」と

And I think that as a field,

それはまだ自信をもって

we're a long way from giving an answer with any kind of confidence there.

答を出せる領域ではありません

So I look at that question from a bit of a different lens,

そのため 少し違う角度から この質問を見てみます

and I want to know, how can we prevent concussion?

どのようにすれば脳震盪が防げるのでしょうか

または 防ぐことは可能なのでしょうか

Is that even possible?

And most experts think that it's not,

殆どの専門家は 防げないと考えています

but the work that we're doing in my lab

しかし 私の研究室での研究によると

is starting to reveal more of the details around concussion

脳震盪に関する詳細な情報が 分かってきており

so that we can have a better understanding.

これについてより深く 理解することができるようになっています

The reason we're able to prevent skull fracture with helmets

何故ヘルメットによって 頭がい骨骨折を防げるかというと

is because it's pretty simple. We know how it works.

極めて単純なことだからです その仕組みが分かっています

Concussion has been much more of a mystery.

脳震盪が起こる仕組みは ほとんど知られていません

So to give you a sense of what might be happening in a concussion,

脳震盪になったときに 何が起きるかイメージしやすいよう

I want to show you the video here

動画をお見せします

that you see when you type into Google,

グーグルで 「脳震盪とは何？」と検索すると

"What is a concussion?"

見ることができます

The CDC website comes up,

アメリカ疾病予防管理センター（CDC）の ウェブサイトが出てくるので

and this video essentially tells the whole story.

その動画を見ると 脳震盪の全体像が分かります

What you see is the head moves forward,

動画では まず 頭が前に動くと

the brain lags behind,

脳は遅れて動きます

then the brain catches up

脳はだんだんスピードを上げ

and smashes into the skull.

頭がい骨に衝突します

It rebounds off the skull

そして その場所で跳ね返って

and then proceeds to run into the other side of the skull.

頭がい骨の反対側に 衝突します

And what you'll notice is highlighted in this video from the CDC,

そして このNFLから資金援助を受けた CDCの動画で

which I'll note was funded by the NFL,

はっきり分るように

is that the outer surface of the brain,

脳の表層 ―

where it was to have smashed into the skull,

つまり 頭がい骨に衝突した場所は

looks like it's been damaged or injured, so it's on the outer surface of the brain.

ダメージを受けているように見えます

And what I'd like to do with this video

さてこの動画について言えば

is to tell you that there are some aspects that are probably right,

脳震盪が起こる仕組みとして 科学者が考えていることを

indicative of what the scientists think happens with concussion,

正しく描いている部分もあります

but there's probably more that's wrong with this video.

でもこの動画は 間違っている点もたくさんあります

So one thing that I do agree with, and I think most experts would,

１つだけ 私も おそらく殆どの専門家も 共通の認識なのは

is that the brain does have these dynamics.

脳は様々な動きをする ということです

It does lag behind the skull

脳は頭がい骨の動きから遅れをとり

and then catch up and move back and forth and oscillate.

頭がい骨の動きに追いついた後 前後に動き そして振動もする

That we think is true.

この動きは本当だと思います

However, the amount of motion you see in the brain in this video

しかし この動画で見られる 脳の動きの程度は

is probably not right at all.

おそらく 全く正しくありません

There's very little room in the cranial vault,

頭蓋内には ほとんど余分な空間はありません

only a few millimeters,

たった数ミリの空間に

and it's filled entirely with cerebral spinal fluid,

満たされている脳髄液が

which acts as a protective layer.

外傷から守る役割を果たしています

And so the brain as a whole probably moves very little inside the skull.

そして 脳は恐らく 頭蓋骨の中で ほんの少ししか動いていません

The other problem with this video

また この動画では

is that the brain is shown

脳が一つの固い塊として動いているように

as a kind of rigid whole as it moves around,

見えますが

実際はそうではありません

and that's not true either.

Your brain is one of the softest substances in your body,

脳は 私達の身体の中でも 最も柔らかいものの一つです

and you can think of it kind of like jello.

ゼリーのようなイメージです

So as your head is moving back and forth,

そのため 頭が前後に動くと

your brain is twisting and turning and contorting,

脳は歪み 回り ねじれて

and the tissue is getting stretched.

組織は引き伸ばされます

And so most experts, I think, would agree

多くの専門家は 恐らく―

that concussion is not likely to be something that's happening

脳震盪は脳の表層で起きているものではなく

on this outer surface of the brain,

より深いところで

but rather it's something that's much deeper

脳の中心部のほうに起きている という考えに

towards the center of the brain.

同意するでしょう

Now, the way that we're approaching this problem

そこで 脳震盪のメカニズムを

to try to understand the mechanisms of concussion

理解し 脳震盪を防ぐために

and to figure out if we can prevent it

このようなデバイスを使って

is we are using a device like this.

問題にアプローチしています

It's a mouthguard.

マウスガードです

It has sensors in it that are essentially the same

この中に 携帯電話と同じような

that are in your cell phone:

センサーが入っています

accelerometers, gyroscopes,

加速度計 姿勢制御装置といったもので

and when someone is struck in the head,

頭をぶつけた時に

it can tell you how their head moved

１秒間に1000回測定をして

at a thousand samples per second.

脳がどのように動いたかを示します

The principle behind the mouthguard is this:

マウスピースの原理はこうです

it fits onto your teeth.

これは歯にフィットします

Your teeth are one of the hardest substances in your body.

歯は身体のなかで非常に硬い部分ですので

So it rigidly couples to your skull

がっしりと頭蓋骨に繋がっています

and gives you the most precise possible measurement

これにより どのように頭蓋骨が動くか

of how the skull moves.

最も正確に測定することができます

People have tried other approaches, with helmets.

ヘルメットを使った方法で 試した人もいます

We've looked at other sensors that go on your skin,

肌に接触させる他のセンサーも 試みましたが

and they all simply move around too much,

どのセンサーも動きすぎてしまいました

and so we found that this is the only reliable way

マウスピースで最も信頼できるデータを 取得できるということが

to take a good measurement.

分かりました

So now that we've got this device, we can go beyond studying cadavers,

このデバイスを手に入れたことで 死体から学べる以上のことが学べます

because you can only learn so much about concussion

これまでは 脳震盪について理解する 最善の方法は

from studying a cadaver,

死体からでしたが

and we want to learn and study live humans.

これからは 生きた人間から もっと多くのことを学べるのです

So where can we find a group of willing volunteers

しかし 日常的に外出時に頭をぶつけて

to go out and smash their heads into each other on a regular basis

脳震盪を受ける 積極的なボランティアは―

and sustain concussion?

どこで見つかるのでしょうか

Well, I was one of them,

実は 私もその一人でした

and it's your local friendly Stanford football team.

我らがスタンフォード アメフトチームです

So this is our laboratory,

そして これが私達の実験室です

and I want to show you

初めて私達が―

the first concussion we measured with this device.

このデバイスで脳震盪を測定した シーンをお見せします

One of the things that I should point out is the device has this gyroscope in it,

注目していただきたいことは これには姿勢制御装置が入っていて

and that allows you to measure the rotation of the head.

頭の回転運動を測定します

Most experts think that that's the critical factor

多くの専門家は 回転の測定が

that might start to tell us what is happening in concussion.

脳震盪で何が起こっているかを知る上で 最も重要な要素だと考えています

So please watch this video.

この動画を観て下さい

Announcer: Cougars bring extra people late, but Luck has time,

（実況） クーガーズは遅れて ラックは余裕のプレイ

and Winslow is crushed.

ウィンスローが激突

I hope he's all right.

大丈夫でしょうか

(Audience roars)

（観客の歓声）

Top of your screen,

画面の上の方です

you'll see him come on just this little post route,

ポストプレイで 抜きますが

get separation, safety.

セーフティが来る

Here it comes at you in real speed. You'll hear this.

実際の速度ですと このような音が聞こえます

The hit delivered by --

ぶつかったのは―

David Camarillo: Sorry, three times is probably a little excessive there.

（デイビッド・カマリロ） すみません ３回はちょっとやりすぎでした

でも 見ての通りです

But you get the idea.

So when you look at just the film here,

この動画を見る限り

pretty much the only thing you can see is he got hit really hard and he was hurt.

彼は強く頭を打ち 負傷した ということしか分からないでしょう

But when we extract the data

しかし 彼が着けていた

out of the mouthguard that he was wearing,

マウスガードからデータを抽出すると

we can see much more detail, much richer information.

より詳細で 多様な情報が 見えてきます

And one of the things that we noticed here

その一つとして

is that he was struck in the lower left side of his face mask.

彼はマスクの左下側から アタックされたことが分かります

And so that did something first that was a little counterintuitive.

直感から少し外れたことが起こったのです

His head did not move to the right.

彼の頭は右に動いたのではなく

In fact, it rotated first to the left.

実際は まず左側に回転したのです

Then as the neck began to compress,

そして 首が圧縮された後

the force of the blow caused it to whip back to the right.

その力で右後方にしなったのです

So this left-right motion was sort of a whiplash-type phenomenon,

つまり この左右の動きが むち打ちの現象に似ていて

and we think that is probably what led to the brain injury.

これが結果的に脳の損傷に繋がる と考えられます

Now, this device is only limited in such that it can measure the skull motion,

このデバイスで頭蓋骨の動きを測ることは できますが

but what we really want to know is what's happening inside of the brain.

脳の実際の動きについては 知ることはできません

So we collaborate with Svein Kleiven's group in Sweden.

そこで私達は スウェーデンのスベイン・ クライベン氏のグループと共同研究をしました

They've developed a finite element model of the brain.

彼らは脳の有限要素モデルを開発しました

And so this is a simulation

これがそのシミュレーションモデルです

using the data from our mouthguard from the injury I just showed you,

先程お見せした マウスガードで得た 衝突のデータを使い

and what you see is the brain --

脳の変化が分かります

this is a cross-section right in the front

これが脳前部の断面図です

of the brain twisting and contorting as I mentioned.

先程お話しした ねじれや歪みが 見えるでしょう

So you can see this doesn't look a lot like the CDC video.

CDCの動画と大きくことなっていることが 分かると思います

Now, the colors that you're looking at

今見えている色は―

are how much the brain tissue is being stretched.

どれだけ脳の組織が伸びているかを 示しています

And so the red is 50 percent.

赤色は50％伸びています

That means the brain has been stretched to 50 percent of its original length,

つまり 脳の特定の箇所は 通常の長さより―

the tissue in that particular area.

50％伸びたということです

And the main thing I want to draw your attention to is this red spot.

そして 一番見て頂きたいのが この赤い部分です

So the red spot is very close to the center of the brain,

ここは 脳の中心に非常に近いところです

and relatively speaking,

そして CDCの動画と較べて

you don't see a lot of colors like that on the exterior surface

このような色は 表層には―

あまり見られません

as the CDC video showed.

Now, to explain a little more detail

脳震盪がどのように起きているかを―

about how we think concussion might be happening,

私達の見解をもう少し詳しく お伝えします

one thing I should mention

お伝えしたいのは

is that we and others have observed that a concussion is more likely

私達や他の研究者が見つけたのは

when you're struck and your head rotates in this direction.

頭がこの方向で回転する時に 脳震盪が起きる可能性が高いということです

This is more common in sports like football,

この動きはアメフトのようなスポーツで よく起こり―

but this seems to be more dangerous. So what might be happening there?

この動きはそれより危険に見えますが いったい何が起きているのでしょうか

Well, one thing that you'll notice in the human brain

一つ気づくことは 人間の脳は―

that is different than other animals

他の動物と異なり

is we have these two very large lobes.

このように大きな半球が二つあります

We have the right brain and the left brain.

右脳と左脳です

And the key thing to notice in this figure here

この図で見て頂きたいポイントは

is that right down the center of the right brain and the left brain

右脳と左脳の間に

there's a large fissure that goes deep into the brain.

脳の深部にまで達する 大きな溝があります

And in that fissure, what you can't see in this image,

この溝の中に この図では見えないのですが

you'll have to trust me,

信じて想像してください

there is a fibrous sheet of tissue.

線維性のシート状組織があります

It's called the falx,

鎌（かま）と呼ばれるものです

and it runs from the front of your head all the way to the back of your head,

これが前頭から後頭まで 続いています

and it's quite stiff.

大変強固なものです

And so what that allows for is when you're struck

こんな構造であるので

and your head rotates in this left-right direction,

衝突で 頭が左右に動いた時

forces can rapidly transmit right down to the center of your brain.

その力が すぐに 脳の中心まで届きます

Now, what's there at the bottom of this fissure?

さて 溝の底はどうなっているのでしょうか

It's the wiring of your brain,

これは脳の接続部であり―

and in fact this red bundle here at the bottom of that fissure

実は 溝の底にあるこの赤い神経線維束は

is the single largest fiber bundle

最大の神経線維束で―

that is the wiring that connects the right and left sides of your brain.

右脳と左脳のつながりなのです

It's called the corpus callosum.

これを脳梁（のうりょう）といいます

And we think that this might be

私達は これが

one of the most common mechanisms of concussion,

脳震盪のメカニズムで 起こりうる可能性が最も高く

and as the forces move down, they strike the corpus callosum,

力は下の方に伝わって 脳梁に達し

it causes a dissociation between your right and your left brain

右脳と左脳間での解離が起こると 考えられます

and could explain some of the symptoms of concussion.

これで いくつかの脳震盪の症状が説明できます

This finding is also consistent of what we've seen

この結果は 先に述べた慢性外傷性脳症でも

in this brain disease that I mentioned, chronic traumatic encephalopathy.

同様に見られます

So this is an image of a middle-aged ex-professional football player,

これは中年の元アメフト選手の脳断面写真です

and the thing that I want to point out is if you look at the corpus callosum,

ここで見て頂きたいのは 脳梁です

and I'll page back here so you can see the size of a normal corpus callosum

こちらは通常の脳梁のサイズで ―

and the size of the person here who has chronic traumatic encephalopathy,

こちらは慢性外傷性脳症のある脳梁です

it is greatly atrophied.

大きく萎縮しています

And the same goes for all of the space in the ventricles.

全ての脳室内の空間も同様です

These ventricles are much larger.

これらの脳室は通常よりずっと大きく―

And so all of this tissue near the center of the brain

脳の中心近くの組織は

has died off over time.

時間とともに死滅しました

So what we're learning is indeed consistent.

これらの情報は みごとに整合しています

Now, there is some good news here,

良い情報もあります

and I hope to give you a sense of hope by the end of this talk.

私の話の終わりまでには 希望を持って頂けるようにします

One of the things that we've noticed,

私達が気付いたのは

specifically about this mechanism of injury,

特に損傷のメカニズムについてです

is although there's a rapid transmission of the forces down this fissure,

力はこの溝の底に素早く伝わるのですが

it still takes a defined amount of time.

それでも一定の時間がかかります

And what we think is that if we can slow the head down just enough

そこで もし頭の運きのスピードを落として

so that the brain does not lag behind the skull

脳が頭蓋骨の動きから遅れないで―

but instead it moves in synchrony with the skull,

頭蓋骨と同時に動けば

then we might be able to prevent this mechanism of concussion.

脳震盪を防ぐことができるかもしれません

So how can we slow the head down?

では どうすれば 頭の動きを減速できるのでしょうか？

(Laughter)

（笑）

A gigantic helmet.

巨大なヘルメットです

So with more space, you have more time,

より広いスペースがあれば より時間を稼げます

and this is a bit of a joke, but some of you may have seen this.

これはちょっとしたジョークですが 何人かの方々はこれを見たことがあるでしょう

This is bubble soccer, and it's a real sport.

バブルサッカーと言われる れっきとしたスポーツです

In fact, I saw some young adults

実際に 先日 若者が―

playing this sport down the street from my house the other day,

近くでこのスポーツをしているところを 家から見ました

私が知る限り これまでこのスポーツで 脳震盪は報告されていません

and as far as I know there have been no reported concussions.

（笑）

(Laughter)

But in all seriousness, this principle does work,

まじめな話 この原理で説明がつきます

but this has gone too far.

ただ この話は少し行きすぎでしたね

This isn't something that's practical for bike riding or playing football.

これはサイクリングやアメフトでは 現実的ではありません

And so we are collaborating with a company in Sweden called Hövding.

そのため 私達は ホーブディングという スウェーデンの企業と連携しました

Some of you may have seen their work,

見たことがある方もいるでしょうが

and they're using the same principle of air to give you some extra space

彼らは 同様に空気をつかった原理で 頭を守るスペースを増やして

to prevent concussion.

脳震盪を防ぐ方法をとっています

Kids, don't try this at home please.

子供達は家で試さないでくださいね

This stuntman does not have a helmet.

このスタントマンは ヘルメットを着けていませんが

He instead has a neck collar,

代わりに首輪を着けています

and this neck collar has sensors in it,

この首輪には

the same type of sensors that are in our mouthguard,

マウスガードと同じタイプの センサーが付いていて

and it detects when he's likely to have a fall,

彼が転びそうになると それを察知し―

and there's an airbag that explodes and triggers,

エアバッグが飛び出します

the same way that an airbag works in your car, essentially.

車のエアバッグの動作と 基本的には同じ方法です

And in the experiments we've done in my lab with their device,

そして 私の研究室で 彼らのデバイスを使った実験をした結果

we found that it can greatly reduce the risk of concussion in some scenarios

いくつかのケースにおいて 通常の自転車用ヘルメットと比較して

compared to a normal bicycle helmet.

脳震盪のリスクを大幅に減らせることが 分かりました

So it's a pretty exciting development.

結構面白い製品だと思います

But in order for us to actually realize the benefits of technology

しかし 脳震盪を防ぐ技術の恩恵を―

that can prevent concussion,

実際に受けるには

it needs to meet regulations.

基準を満たさなくてはなりません

That's a reality.

これが現実です

And this device is for sale in Europe

このデバイスはヨーロッパでは すでに販売されていますが

but is not for sale in the US, and probably won't be any time soon.

アメリカでは 今後もしばらくは 販売できないでしょう

So I wanted to tell you why.

理由をお教えします

There are some good reasons and then there are some not so good reasons.

良い理由とあまり良くない理由があります

Bike helmets are federally regulated.

自転車用ヘルメットは 連邦政府によって規制されています

The Consumer Product Safety Commission has been given jurisdiction

消費者製品安全委員会の管轄により―

to approve any bike helmet for sale,

自転車用ヘルメットの販売が承認されます

and this is the test they use.

これが彼らの使う試験です

This is back to what I was telling you at the beginning about skull fracture.

これは 最初の方でお話しした 頭蓋骨折の話に戻ります

That's what this test is for.

この試験の目的はこの承認のためです

And that's an important thing to do.

もちろん この試験は重要なことです

It can save your life, but it's not sufficient, I would say.

人の命を守ることができます ただし 充分ではないと思います

So for example, one thing this test doesn't evaluate

例えば この試験では―

is it doesn't tell you is that airbag going to trigger

エアバッグが必要な時と場所で作動し

at the right time and place, and not trigger when it doesn't need to?

不要な時には作動しないことを 評価しません

Similarly, it's not going to tell you

同様に ヘルメットが脳震盪を防ぐかどうかは

is this helmet likely to prevent concussion or not?

この評価では分からないのです

And if you look at football helmets, which aren't regulated,

そして 規制の無いアメフトのヘルメットも

they still have a very similar test.

同じような試験をしています

They're not regulated by the government, anyway.

政府による規制は無いのですが

They have an industry body, which is the way most industries work.

産業団体の試験があり これは多くの産業製品でそうだと思います

But this industry body, I can tell you, has been quite resistant

しかしこの団体は 基準を更新することに

to updating their standards.

あまり前向きではありません

So in my lab, we are working on not only the mechanism of concussion,

そこで私の研究室では 脳震盪のメカニズムだけでなく―

but we want to understand how can we have better test standards?

より良い試験基準を検討しています

And we hope that the government can use this type of information

そして政府は このような情報を使って 技術の革新を推進してほしいと

to encourage innovation

by letting consumers know

願っています

how protected are you with a given helmet.

あるヘルメットがどれほど有効か

消費者に伝えることで 変わるはずです

And I want to bring this back finally to the original question I asked,

そして最後に 最初の質問に戻りたいと思います

which is, would I feel comfortable letting my child play football

私の子供にアメフトや自転車をさせることに 抵抗はないかという―

or ride a bicycle?

質問のことです

And this might be just a result of my own traumatic experience.

私自身が怪我をした経験に 基づいた答えにはなりますが

I'm much more nervous about my daughter, Rose, riding a bicycle.

私の娘のローズが自転車に乗ることには いささか不安があります

So she's a year and a half old,

彼女は１歳半ですが

and she's already, well, wants to anyway, race down the streets of San Francisco.

すでにサンフランシスコの道を 自転車で走りたがっています

This is the bottom of one of these streets.

これは その道の１つです

And so my personal goal is to -- and I believe this is possible --

私の個人的な目標であり 実現可能だと信じていることは―

is to further develop these technologies,

これらの技術を更に発展させることです

and in fact, we're working on something in my lab in particular

実際 私の研究室では ヘルメット内の空間の最適な利用方法について

that really makes optimal use of the given space of a helmet.

検討を進めています

And I am confident that we will be able to,

そして 彼女が二輪車を乗る準備が出来た時には

before she's ready to ride a two-wheeler,

規制に適合して―

脳震盪のリスクを 実際に軽減することができる―

have something available

that can in fact really reduce the risk of concussion

何らかの製品が出来ていることを

and comply with regulatory bodies.

確信しています

And so what I'd like to do --

そして ここにいる何人かの皆さんは

and I know that this is for some of you of more immediate nature,

もっとすぐに必要としていると思いますので 私があと数年で―

I've got a couple years here --

達成したいことがあります

is to be able to tell parents and grandparents when I'm asked,

それは お子さんにこれらのアクティビティをさせることは

it is safe and healthy for your children to engage in these activities.

安全で健康的だと 親御さんや祖父母の方々に 伝えることができるようにすることです

And I'm very fortunate to have a wonderful team at Stanford

そして それを実現するために 日々切磋琢磨できる素晴らしい仲間が

that's working hard on this.

スタンフォードにいることは 非常に幸運なことです

So I hope to come back in a few years with the final story,

数年後にここに戻ってきて 最終報告をしたいと思っています

but for now I will tell you,

ただ 今の私がお伝えできることは―

please don't just be afraid when you hear the word concussion.

脳震盪という言葉を聞いただけで 怖がらないでください

There is hope.

希望はありますから

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）