摘要 由 tau 蛋白交联的具有交错微管的轴突具有显着的高比刚度和韧性的机械平衡。由于它们的粘弹性，轴突表现出应力率依赖的机械行为，这与它们在创伤性脑损伤中对损伤的选择性脆弱性有关。开发了 Kelvin-Voigt 粘弹性剪切滞后模型来阐明轴突在瞬态张力下的机械响应。派生分析封闭形式表达式来表征微管和 tau 蛋白之间的相对滑动、应力转移和失效机制，同时轴突被瞬时拉伸。理论解决方案的结果阐明了 MT-tau 界面长度和应力率如何影响轴突的机械响应。发现在不同的载荷条件下，轴突失效机制可能不同。长微管在高应力率下更容易破裂，而短微管在大变形下可能从微管束中脱离。针对轴突的多级失效，阐述了脆弱的轴突如何保护自身免受整体损伤，以及轴突如何同时实现高比刚度和高韧性的出色机械平衡。



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