En region på hjärnstammen (orange) skulle kunna fungera som ”kanariefågel i kolgruvan” för att identifiera hjärnskador som orsakas av upprepad huvudskada från sport.
iStock.com/janulla
Fotbollens välkända dunkande soundtrack betyder inget annat för många fans än en väl genomförd match. Men för neurovetenskapliga forskare kan dessa ljud signalera något mycket mörkare: hjärnskador. Nu visar en ny studie att det kan skada en spelares hjärna att spela bara en säsong collegefotboll, även om spelaren inte får en hjärnskakning.
Läkare och spelare bör notera resultaten, säger Stephen Casper, medicinhistoriker vid Clarkson University i Potsdam, New York, som studerar hjärnskakningar men som inte var inblandad i arbetet. ”Det läggs bara till bergen av bevis för att människor bör få mycket tydliga och öppna varningar om att spela fotboll.”
Endast kliniker kan diagnostisera en hjärnskakning. De kontrollerar vanligen om talet är slö och koordinationen nedsatt, och de genomför en fysisk undersökning för att upptäcka symtom som utvidgade eller ojämna pupiller. Skador som inte är lika allvarliga som hjärnskakningar förbises ofta, men om de inträffar ofta kan de vara lika skadliga för hjärnan.
I den nya studien följde forskare vid University of Rochester (U of R) i New York 38 av skolans fotbollsspelare. Idrottarna bar hjälmar utrustade med accelerometrar för att spåra antalet och kraften i träffarna under träningar och matcher. Före och efter varje säsong gjorde forskarna MRT-undersökningar av spelarnas hjärnor. Forskarna tittade särskilt på mellanhjärnan, en region på hjärnstammen som styr primitiva, tanklösa funktioner som hörsel och temperaturreglering. När en spelares huvud träffas från vilken vinkel som helst krusar hjärnan som ytan på en damm efter att en sten kastats, förklarar studiens författare Adnan Hirad, läkarstuderande vid U of R. Även om krafterna kan påverka många regioner i hjärnan gör mellanhjärnans centrala placering att den sannolikt kommer att drabbas av skador.
Resultaten var slående. Även om endast två av de 38 spelarna fick en hjärnskakning uppvisade mer än två tredjedelar av dem förändringar i integriteten av den vita substansen i mellanhjärnan. Roterande träffar – när en spelares hjälm träffas av ett glidande slag – var särskilt dåliga för mellanhjärnans vita substans, rapporterar laget idag i Science Advances.
Forskarna fann också samma MRT-signatur av skador i mellanhjärnan i en separat kohort med diagnostiserade hjärnskakningar. I denna andra kohort korrelerade förändringarna i mellanhjärnan med ökade nivåer av tau-protein i dessa individers blodströmmar. Proteinet, som indikerar skador på hjärnceller, är kopplat till kronisk traumatisk encefalopati, ett tillstånd som kan orsaka minnesförlust, depression och känslomässig instabilitet och som så småningom kan leda till demens.
Mittenhjärnan är som en ”kanariefågel i kolgruvan för hela hjärnan”, säger Bradford Mahon, författare till studien, som är neurovetenskapsman vid Carnegie Mellon University i Pittsburgh, Pennsylvania. Mahon och Hirad hoppas att regionen kommer att vara användbar för läkare och forskare i framtiden och visa en mer nyanserad bild av hur fotbollens upprepade träffar kan skada spelarnas hjärnor, även när de inte är hjärnskakade.
Vetenskapsmännen planerar att använda sin forskning för att utveckla algoritmer som skulle kunna samla data från hjälmens accelerometrar och signalera när en spelare har drabbats av farliga nivåer av skador. Som ett första steg har teamet skapat Open Brain Project, där spelarna kan ladda upp sina hjälmdata.
Men även om Casper applåderar studien säger han att den verkliga frågan är om collegestudenter överhuvudtaget bör spela fotboll, med tanke på riskerna. ”Jag är rädd att svaret är nej.”
*Korrigering, 9 augusti, 17:35: Den här artikeln har uppdaterats för att återspegla att högre nivåer av tau-protein hittades i en separat kohort av personer som hade upplevt hjärnskakningar.