A region on the brain stem (orange) could serve as the „canary in the coal mine” to identify brain damage caused by repetitive head trauma from sports.
iStock.com/janulla
Znana dudniąca ścieżka dźwiękowa piłki nożnej nie oznacza nic więcej dla wielu fanów niż dobrze wykonana gra. Ale dla badaczy zajmujących się neurobiologią, te dźwięki mogą sygnalizować coś znacznie mroczniejszego: uszkodzenie mózgu. Teraz nowe badanie pokazuje, że granie tylko w jednym sezonie w piłkę nożną w college’u może zaszkodzić mózgowi gracza, nawet jeśli nie otrzymają wstrząśnienia mózgu.
Doktorzy i gracze powinni zwrócić uwagę na ustalenia, mówi Stephen Casper, historyk medycyny na Clarkson University w Potsdam, Nowy Jork, który bada wstrząśnienia mózgu, ale nie był zaangażowany w pracę. „To tylko dodaje do gór dowodów, że ludzie powinni otrzymać bardzo jasne i przejrzyste ostrzeżenia dotyczące gry w piłkę nożną.”
Tylko klinicyści mogą zdiagnozować wstrząs mózgu. Zazwyczaj sprawdzają oni niewyraźną mowę i zaburzoną koordynację, a także przeprowadzają badanie fizyczne pod kątem objawów takich jak rozszerzone lub nierówne źrenice. Urazy, które nie są wstrząśnieniem mózgu są często pomijane, ale jeśli zdarzają się często, mogą być tak samo szkodliwe dla mózgu.
W nowym badaniu, naukowcy z University of Rochester (U of R) w Nowym Jorku śledzili 38 szkolnych graczy w piłkę nożną. Sportowcy nosili hełmy wyposażone w akcelerometry do śledzenia liczby i siły uderzeń podczas praktyk i gier. Przed i po każdym sezonie, naukowcy wykonali skany MRI mózgów zawodników. Badacze zwrócili szczególną uwagę na śródmózgowie, region w pniu mózgu, który reguluje prymitywne, bezmyślne funkcje, takie jak słuch i regulacja temperatury. Kiedy głowa gracza zostaje uderzona pod dowolnym kątem, mózg faluje jak powierzchnia stawu po rzuceniu kamienia, wyjaśnia autor badania Adnan Hirad, student medycyny na U of R. Chociaż siły mogą wpływać na wiele regionów mózgu, centralne położenie śródmózgowia sprawia, że jest ono narażone na uszkodzenia.
Wyniki były uderzające. Chociaż tylko dwóch z 38 graczy doznało wstrząśnienia mózgu, ponad dwie trzecie z nich wykazało zmiany w integralności istoty białej śródmózgowia. Uderzenia rotacyjne – kiedy hełm gracza jest uderzony przez uderzenie odbijające – były szczególnie złe dla istoty białej śródmózgowia, zespół raportuje dzisiaj w Science Advances.
Badacze znaleźli również ten sam podpis MRI urazu w śródmózgowiu w oddzielnej kohorcie ze zdiagnozowanymi wstrząśnieniami mózgu. W tej drugiej kohorcie, zmiany w śródmózgowiu były skorelowane ze zwiększonym poziomem białka tau w krwiobiegu tych osób. Białko, które wskazuje na uszkodzenia komórek mózgowych, jest związane z przewlekłą encefalopatią pourazową, stanem, który może powodować utratę pamięci, depresję i niestabilność emocjonalną, a ostatecznie może prowadzić do demencji.
Mózgowie środkowe jest jak „kanarek w kopalni węgla dla całego mózgu”, mówi autor badania Bradford Mahon, neurobiolog na Uniwersytecie Carnegie Mellon w Pittsburghu, Pensylwania. Mahon i Hirad mają nadzieję, że region okaże się przydatny lekarzom i badaczom w przyszłości, i pokazać bardziej zniuansowany obraz tego, jak powtarzające się uderzenia piłki nożnej mogą uszkodzić mózgi graczy, nawet jeśli nie są one concussed.
Naukowcy planują wykorzystać swoje badania do opracowania algorytmów, które mogłyby pobrać dane z akcelerometrów kasku i zasygnalizować, kiedy gracz poniósł niebezpieczne poziomy uszkodzenia. Jako pierwszy krok, zespół stworzył Open Brain Project, gdzie gracze mogą przesyłać swoje dane z kasków.
Still, chociaż Casper pochwala badania, mówi, że prawdziwym pytaniem jest, czy studenci college’u powinni grać w piłkę nożną w ogóle, biorąc pod uwagę ryzyko. „Obawiam się, że odpowiedź brzmi nie.”
*Korekta, 9 sierpnia, godz. 17:35: artykuł został zaktualizowany, aby odzwierciedlić fakt, że wyższe poziomy białka tau zostały znalezione w oddzielnej kohorcie osób, które doświadczyły wstrząśnienia mózgu.