Манекен, закреплённый в кресле, опрокидывается назад — его голова ударяется о пол. Внутри головы, в трёх чашках Петри, культивируются нервные клетки человека. Они испытывают механическое воздействие, сходное с тем, что переживает настоящий мозг при падении.

Эксперимент поставлен просто: манекен роняли из положения сидя под углами 30, 60 и 90 градусов. Шесть датчиков ускорения — три на поверхности головы, три внутри, рядом с клетками — регистрировали силу сотрясения. При падении под прямым углом голова испытала перегрузку до 258g — это означает, что на неё на мгновение как будто навалился груз в 258 раз тяжелее её собственного веса. Голова деформировалась почти на сантиметр.

Клетки ответили на удар окислительным стрессом — состоянием, при котором внутри клетки накапливаются агрессивные молекулы (активные формы кислорода), повреждающие её молекулярные механизмы. При ударе под 90 градусов уровень стресса оказался вдвое выше, чем у контрольных клеток, не подвергавшихся воздействию. Часть клеток погибла, и их распределение по чашке было неравномерным: повреждения сконцентрировались в отдельных очагах, как будто удар пришёлся по конкретным точкам.

Тот же эксперимент воспроизвели в компьютерной модели. Оказалось, что сильнее всего на ускорение головы влияет жёсткость поверхности, о которую бьётся голова. Мягкий пол даёт меньшее ускорение, жёсткий — большее. Это значит, что защитные покрытия и амортизаторы могут снизить повреждение клеток при падении.

Такой подход — живой клеточный датчик внутри манекена — впервые связывает механику удара с биологическим ответом. В будущем это поможет точнее оценивать риск сотрясений и разрабатывать защиту для спортсменов, строителей и пожилых людей.