Een gebied op de hersenstam (oranje) zou kunnen dienen als de “kanarie in de kolenmijn” om hersenbeschadiging te identificeren die wordt veroorzaakt door herhaaldelijk hoofdtrauma van sport.
iStock.com/janulla
De bekende dreunende soundtrack van voetbal betekent voor veel fans niets meer dan een goed uitgevoerde wedstrijd. Maar voor neurowetenschappers kunnen die geluiden een veel donkerder signaal zijn: hersenbeschadiging. Nu toont een nieuwe studie aan dat het spelen van slechts één seizoen college football de hersenen van een speler kan beschadigen, zelfs als ze geen hersenschudding krijgen.
Dokters en spelers moeten nota nemen van de bevindingen, zegt Stephen Casper, een medisch historicus aan de Clarkson University in Potsdam, New York, die hersenschuddingen bestudeert, maar niet betrokken was bij het werk. “Het voegt alleen maar toe aan de bergen van bewijs dat mensen zeer duidelijke en transparante waarschuwingen moeten krijgen over het spelen van voetbal.”
Alleen clinici kunnen een hersenschudding diagnosticeren. Zij controleren meestal op onduidelijke spraak en verminderde coördinatie, en ze voeren een lichamelijk onderzoek uit op symptomen zoals verwijde of ongelijke pupillen. Verwondingen die niet onder de noemer hersenschudding vallen, worden vaak over het hoofd gezien, maar als ze vaak voorkomen, kunnen ze net zo schadelijk zijn voor de hersenen.
In de nieuwe studie volgden onderzoekers van de University of Rochester (U of R) in New York 38 van de football-spelers van de school. De atleten droegen helmen met versnellingsmeters om het aantal en de kracht van de slagen tijdens trainingen en wedstrijden te volgen. Voor en na elk seizoen maakten de wetenschappers MRI-scans van de hersenen van de spelers. De onderzoekers keken specifiek naar de middenhersenen, een gebied in de hersenstam dat primitieve, gedachteloze functies regelt, zoals het gehoor en de temperatuurregeling. Wanneer het hoofd van een speler vanuit een willekeurige hoek wordt geraakt, rimpelen de hersenen als het oppervlak van een vijver nadat een steen is gegooid, legt studieauteur Adnan Hirad uit, een medisch student aan de U of R. Hoewel de krachten veel regio’s van de hersenen kunnen beïnvloeden, maakt de centrale locatie van de middenhersenen het waarschijnlijk om schade op te lopen.
De resultaten waren opvallend. Hoewel slechts twee van de 38 spelers een hersenschudding opliepen, vertoonde meer dan tweederde van hen veranderingen in de integriteit van de witte stof van hun middenhersenen. Roterende slagen – wanneer de helm van een speler wordt geraakt door een schampende klap – waren bijzonder slecht voor de witte stof van de middenhersenen, meldt het team vandaag in Science Advances.
De onderzoekers vonden ook dezelfde MRI-signatuur van letsel in de middenhersenen in een apart cohort met gediagnosticeerde hersenschuddingen. In dit tweede cohort waren de veranderingen in de middenhersenen gecorreleerd met verhoogde niveaus van tau-eiwit in de bloedbanen van die individuen. Dit eiwit, dat wijst op beschadiging van hersencellen, wordt in verband gebracht met chronische traumatische encefalopathie, een aandoening die geheugenverlies, depressie en emotionele instabiliteit kan veroorzaken, en uiteindelijk kan leiden tot dementie.
De middenhersenen zijn als de “kanarie in de kolenmijn voor de hele hersenen,” zegt auteur van de studie Bradford Mahon, een neurowetenschapper aan de Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania. Mahon en Hirad hopen dat de regio in de toekomst nuttig zal blijken voor artsen en onderzoekers, en een genuanceerder beeld zal laten zien van hoe de herhaalde klappen van football de hersenen van spelers kunnen beschadigen, zelfs als ze geen hersenschudding hebben.
De wetenschappers zijn van plan om hun onderzoek te gebruiken om algoritmen te ontwikkelen die gegevens van helmversnellingsmeters kunnen verzamelen en kunnen signaleren wanneer een speler gevaarlijke niveaus van schade heeft opgelopen. Als eerste stap heeft het team het Open Brain Project opgezet, waar spelers hun helmgegevens kunnen uploaden.
Toch, hoewel Casper de studie toejuicht, zegt hij dat de echte vraag is of universiteitsstudenten überhaupt football moeten spelen, gezien de risico’s. “Ik vrees dat het antwoord nee is.”
*Correctie, 9 augustus, 17.35 uur: Dit verhaal is bijgewerkt om aan te geven dat hogere niveaus van tau-eiwit werden gevonden in een apart cohort van mensen die hersenschuddingen hadden meegemaakt.