锐步与脑损伤搏斗

　　锐步公司开发的脑震荡检测器Checklight正尝试解决运动界最头痛的问题之一。

　　作为同在波士顿的两家公司，锐步（Reebok）携手电子产品设计公司MC10开发出一款脑震荡检测器。当两家公司的代表开始寻找一种可测试检测器效果的年轻人运动时，他们先在自家后院做了测试。该产品名为Checklight，是内嵌传感器的黑色帽子，目的在于检测出存在危险的头部撞击。听似简单，实际上Checklight代表了成千上万个小时的研究和协作，而且，两位合伙人都不知道市场反应会如何，甚至不知道产品的测震效果有多好。他们想从小的改变开始。

　　2012年，他们联系上青年橄榄球队Wayland-Weston Warriors的教练布赖恩·柯斯特罗（Brian Costello）。这是一支位于马萨诸塞州郊区的球队，MC10的体育总监以赛亚·卡西本斯基（Isaiah Kacyvenski）就住在这里。柯斯特罗对Checklight抱着怀疑。“没有任何技术能保证上场的球员不会被撞到头，”他说。不过，他非常担忧脑震荡的问题，觉得此设备值得一试。

　　科斯托罗的球员爱死了这个主意，他们中的许多人本来就在头盔底下另戴帽子（紧贴头部的头巾），而且，作为联盟甚至是全世界唯一一支戴着Checklight的橄榄球队，这让他们感觉自己很特别。更重要的是，Checklight是一款简单的设备：既舒服又柔软，帽子附带的小尾巴悬挂在头盔的边缘，尾巴的末端带有一个LED灯。正常情况下灯呈绿色，检测到比寻常更强烈的冲击力时，灯会闪烁着黄色或红色，教练对传感器重置后，灯才会重新变成绿色。

　　Checklight的价值很快在赛场上体现出来。一名13岁的球员拦倒了对手的四分卫，动作看似无关痛痒，他很快站了起来，除了头部“轻微的嗡嗡声”外，未感觉到任何疼痛。若没有戴着Checklight，他很可能继续在球场上挥洒汗水。问题是，Checklight不断地闪着黄光，这个孩子因此下了球场。不久之后，他开始体验到脑震荡的症状，最后不得不离开球场三个礼拜。若当时继续打下去，那结果可能严重得多。据美国国家科学院研究，每年约有25万年轻运动员因严重的头部损伤而进入急症室，而且，就脑震荡巨大的检测难度来说，这个数字还远非全部。有时候，受伤好几个小时后症状才会显现，而顶着脑震荡打球是非常危险的。更多的撞击可能导致脑肿胀甚至是死亡。“我们没法根除问题，”神经外科医生和脑震荡专家罗伯特·肯图（Robert Cantu）说，他还是体育传承研究院（Sports Legacy Institute）的联合创始人，该研究院致力于收集和研究可能患有脑损伤已故运动员的大脑。“但我们可以缓解问题，”他说。

　　为了降低脑震荡的发生率和严重度，各种接触性运动开始采用更好的头盔和更先进的技术，甚至对比赛规则做了更改。不过，类似锐步和MC10等公司也用技术提出自己的防御策略。Checklight不会治愈脑震荡，但可能会拯救生命。

　　2008年，研究表明重复性脑部损伤与衰竭精神状态，尤其是慢性创伤性脑病之间存在联系之后，脑震荡成为接触性运动中的热门话题。头盔最初被用于预防以颅骨骨折为代表的重型脑损伤，在这一点上，它确实发挥了很大作用，不过，在预防脑震荡方面却是功效甚微。锐步曾为几个职业体育联盟制造头盔和防护装备，领导锐步RAC小组（Reebok Advanced Concepts group，高级概念小组）——执行类似创新和怪念头的行动组——长达23年的保罗·利奇菲尔德（Paul Litchfield）想看看，他的团队是否能通过设计解决运动中的脑震荡问题。

　　53岁的利奇菲尔德是个身形瘦削、脸色苍白的光头男子。身穿一件印着“BOSTON PD INTELLIGENCE UNIT”（波士顿警察局情报组）、至少大一号的T恤，利奇菲尔德言辞中经常使用“邪恶”一词，回忆起最初的想法是在头盔中加入软垫以缓解冲撞力。当时，他的首席合作伙伴是保罗·戴维斯（Paul Davis），一个身材瘦长梳着马尾辫的家伙，在进入工业设计领域之前，曾在罗德岛设计学院学习雕塑。很快，利奇菲尔德和戴维斯意识到，虽然加软垫可以缓解直接线性的冲撞，但在比赛中，碰撞通常不是沿着直线而来的。任何撞击都有多方向的力，导致头部在脖子上伸长扭动，并不断在头盔中弹跳。因此，解决办法不是发明更好的头盔，而是一种可以量化和检测严重头部撞击的设备。“我们转向探索如何评估撞击力，”他说。

　　其他人也有过类似的想法。2007年，NFL（全美橄榄球联盟）主要头盔制造商Riddell公司在头盔上安装了传感器，可将相关数据发送至赛场外的设备以供解读。几个主要的大学生橄榄球队测试过这个名为IQHITS的系统，但每个安装了系统的头盔价格高于1，000美元，更需要训练员来监控和解读数据。对利奇菲尔德来说，这实在过于复杂了，而且他也对传感器的位置表示担忧。头盔并不贴近头部，因此，头盔的移动并不一定与头骨的脑部运动有关。

　　2009年，一个朋友介绍利奇菲尔德来到位于马萨诸塞州坎布里奇市的一家小创业公司MC10。这家技术公司正围绕伊利诺伊大学教授约翰·罗杰斯（John Rogers）发明的可伸缩电路开发柔性电子产品，首个原型产品是粘附在皮肤上的电子传感器。利奇菲尔德意识到，测量撞击力的最佳方式是将检测装置直接放在头上，他知道运用MC10开发的便携式传感器，锐步RAC小组应该能找到解决方法。这个策略也意味着，锐步能提供适用于各种运动的单一产品，比如，对于玩曲棍球又玩滑雪板的人，设备能检测出两种情况下的撞击力。

　　在马萨诸塞州坎顿市RAC总部一个办公室里，因打造锐步经典Pump球鞋而知名的利奇菲尔德向我展示了一个又一个笨重的塑料模型，其中包括塞满廉价传感器、用头巾和带子绑在身上的盒子。“这些都是垫脚石，”他说，而道路的尽头就是Checklight。Checklight于2013年7月上市销售，零售价150美元。设备轻巧得与其他帽子无多大差异，但里面有一条装满传感器、体积轻薄的松紧带，被包裹在厚度可媲美一片口香糖的带状物中。两个最重要的传感器分别是测量直线运动的加速计和检测旋转力的陀螺仪。设备感知到撞击时，这两个区域会激活并测量最初冲力以及利奇菲尔德所说的“余震效应”，即接下去数毫秒的时间内，头部的弹跳和震动力度。Checklight附带的微处理器会立即对信息进行处理，并根据计算结果改变灯光的颜色或在不严重的情况下，使其保持绿色。

　　红灯并不意味着佩戴者产生了脑震荡，它只是表明佩戴者经受了可能导致脑震荡的头部撞击。“Checklight不是脑损伤预测器，”利奇菲尔德说，也不是诊断工具。说到这里，他停顿了一下，确保我理解这个关键点。反之，Checklight的目标是“消除关于头部撞击的猜测，”他说。“磕破膝盖或划破手指时，我们都能感觉到。但头部被撞得多厉害，我们无从感知。因此，我们想发明一个检测器，让你知道‘刚刚撞到头了，冲撞力在这个范围内，所以赶紧下场吧。’”

　　以赛亚·卡西本斯基体型壮硕，可媲美一台冰箱。他曾是哈佛的橄榄球明星，后来在NFL打了8年的后卫，在此期间，他经历了7次脑震荡。“没诊断出来的还不知道有多少呢，”坐在MC10办公室一张会议桌面前的卡西本斯基说道。当运动职业生涯因受伤而终止时，卡西本斯基拿下哈佛的MBA学位，进入MC10成为公司的第14号员工。在MC10中，他立即被分配到开发Checklight设备的项目，与产品开发主管史蒂文·法斯特尔特（Steven Fastert）并肩作战。

　　检测潜在脑震荡听起来简单——因为重击很可能就会导致受伤——但实际比想象要复杂得多。“脑震荡中没有‘魔幻数字’”，卡西本斯基说，意即确切的G力来定义是否必然发生脑损伤。为了在某种程度上消除人们关于撞击程度的疑问，他和法斯特尔特“以开创性的方式置放数据点”。

　　“我们给出了大量复杂得令人难以置信的信息，”卡西本斯基说，“包括三个不同层面的线性加速度，旋转和加速每秒的弧度，”还有从已发表研究、生物力学研究、锐步实验室进行的15，000项坠落测试和现场测验收集而来的大量数据。这些高级计算都是对用户隐藏的——要让公众觉得设备好用，必须这么做。“我们对这巨大的信息进行压缩，简单得以灯光颜色显示效果。”

　　坐在桌子对面的法斯特尔特自豪地微笑。“这是大数据的反面，”他说，“是小数据。”

　　目前是如此。第一代Checklight是一个封闭的系统，它没有无线功能，所以为了提取数据，教练必须将设备插入智能手机、平板电脑或计算机。锐步鼓励与Checklight团队合作的训练员将数据和信息技术公司CSMI分享，该公司追踪人们自愿提供的与头部撞击相关的数据（个人信息是严格保密的）。“这种数据量化方式无需（研究人员）花费大量金钱，将真正鼓舞人们参与科研，”Anthro Tronix公司的创始人兼总裁科里·拉森（Cori Lathan）说；该公司为军队制造一种可测试头部损伤所引起神经认知损害的数字工具。“撞击的程度如何？与症状和患者情况存在何种联系？”

　　从实用水平上讲，Checklight和逐渐出现在市场上的各种撞击传感器（见左侧边栏）可协助评估哪些新的运动规则有利于减少导致头部损伤的撞击。更广泛地说，这些设备还可能让人们对脑震荡甚至是大脑本身有更多的了解。

　　与安全相关的创新总是慢慢才普遍起来。正如利奇菲尔德指出的，安全带和自行车头盔历经多年才被广泛接受，如今，坐车不系安全带或骑单车不带头盔都让人觉得不可思议。Checklight尚未被广泛接受，不过它上市销售也就才一年左右。8月份，头巾版Checklight的推出使生产线扩大，该版本主要面向女子足球市场。

　　目前已有进步的迹象。上个赛季期间，Wayland-Weston Warriors橄榄球队发生了令人惊喜之事。锐步和MC10追踪了传感器的信息，发现LED灯变红或变黄的次数明显下降（灯变红次数降低了85%，变黄次数降低50%）。柯斯特罗教练无法解释这一现象，但表明戴着Checklight会影响球员的行为，促使他们主动避免可能导致LED灯变色的头部撞击。“我觉得，一个非常大的好处是孩子头上的闪烁灯光一直提醒他们，‘嘿，要注意避免头部受到撞击哦。’这和技术并没多大关系。”对此，利奇菲尔德和卡西本斯基都感到非常兴奋。“孩子们意识到，重点是头部不要受到撞击。你不会想触发LED灯，”卡西本斯基告诉我。

　　利奇菲尔德说Checklight这五年的开发过程中，人们经常问他，身处NFL那种不愿改变的硬汉文化中，球员们是否最终也会戴上Checklight？“现在不会，”他说，“-Checklight将先在青少年球员中流行开来。但最终，是的，每个球员都会戴上类似的设备。”

　　文/JOSH DEAN