Un coup à la tête, c'est déjà mauvais. Mais une série de coups ? C'est plus compliqué, et les modèles informatiques habituels du cerveau n'en tiennent pas compte : ils considèrent chaque coup comme s'il était le premier. Or le cerveau n'est pas une boule de fer, il se souvient des contraintes passées.
Le tissu cérébral ressemble à un élastique qu'on aurait étiré de nombreuses fois. À chaque fois, il devient un peu plus souple et s'étire plus facilement. Les scientifiques ont ajouté cet effet de ramollissement à un modèle informatique de la tête pour voir ce qui se passe lors d'une série de coups, comme en arts martiaux mixtes. Ils ont pris des données de coups réels et les ont fait passer dans le modèle.
Le résultat a surpris : lors de cinq coups identiques consécutifs, la déformation du cerveau augmentait à chaque coup. Le modèle sans ramollissement prédisait un risque de blessure moindre, tandis que le modèle avec ramollissement prédisait un risque plus élevé. L'effet était particulièrement marqué lors de vingt coups aléatoires dans des directions différentes : à la fin de la série, le cerveau se déformait plus qu'au début, même si la force des coups ne changeait pas.
Cela signifie que les anciens modèles ont pu sous-estimer le risque de blessures répétées. Pour les sportifs, les militaires ou les personnes qui reçoivent souvent des coups à la tête, c'est un signal important : le cerveau se fatigue, et chaque coup suivant peut être plus dangereux que le précédent, même s'il semble identique.
L'effet de ramollissement d'un matériau après étirements répétés a été décrit pour la première fois pour le caoutchouc dans les années 1960. On l'a appelé l'effet Mullins, et il aide désormais à modéliser le cerveau.
Dans le film « Limitless », le héros prend une pilule qui améliore les performances du cerveau, mais les contraintes répétées sur le cerveau dans la réalité fonctionnent à l'inverse — elles le détériorent.