Предварительные исследования с использованием магнитно-резонансной томографии mcDESPOT показывают изменения содержания миелина в белом веществе головного мозга после легкой черепно-мозговой травмы. Изменения миелина очевидны во время травмы и через 3 месяца после нее. Подробнее см. В статье Хизер С. «Перспективное исследование изменений водной фракции миелина после легкой черепно-мозговой травмы в студенческих контактных видах спорта». Спейдер, доктор медицины, и его коллеги, опубликованные сегодня в Журнале нейрохирургии.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, примерно 1.7 миллионов человек в США ежегодно получают черепно-мозговую травму (ЧМТ), и около 75% этих ЧМТ – это ЧМТ легкой степени, включая сотрясения мозга.
Несмотря на мягкий модификатор, «легкая» ЧМТ может вызывать симптомы инвалидности (головные боли, головокружение, тошнота, трудности с концентрацией внимания и другие), которые в некоторых случаях не проходят в течение недель, месяцев или дольше. У некоторых спортсменов, занимающихся контактными видами спорта, повторяющиеся ЧМТ легкой степени связаны с хронической травматической энцефалопатией (ХТЭ), серьезным нейродегенеративным заболеванием, которое развивается в более позднем возрасте и вызывает серьезные личностные и нейрокогнитивные изменения.
Что мотивировало авторов настоящего исследования, так это потребность в улучшенных диагностических и прогностических инструментах для легкой ЧМТ, особенно у людей, которые сталкиваются с повышенным риском получения одной или нескольких травм, таких как спортсмены, занимающиеся контактными видами спорта. До сих пор обычные нейровизуализационные исследования не смогли выявить изменения в головном мозге сразу после сотрясения мозга и других легких ЧМТ.
Спейдер и его коллеги протестировали особую технику магнитно-резонансной томографии (МРТ) – многокомпонентное равновесное наблюдение одиночных импульсов T1 и T2 (сокращенно mcDESPOT) – чтобы увидеть, смогут ли они найти доказательства изменений белого вещества в мозге мужчин-колледжей по регби и футболу. игроки после легкой ЧМТ. Тракты белого вещества (пучки аксонов, покрытые миелином) подвержены первичному повреждению от механических сил во время травмы головы и вторичному повреждению из-за отека и химических изменений, которые естественным образом происходят в головном мозге после травмы головы.
Исследователи оценили изменения белого вещества путем измерения водной фракции миелина (MWF) – отношения воды, связанной с миелином, к общему количеству воды – в вокселях при нейровизуализационных исследованиях. Изменения MWF представляют собой изменения количества миелина, белого жирового вещества, которое действует как оболочка, покрывающая аксоны нейронов. Чем выше MWF, тем больше миелина присутствует. Когда присутствует и организовано достаточное количество миелина, миелиновая оболочка способствует быстрой и точной передаче электрических импульсов от тела нервной клетки через аксон к другим нервным клеткам, мышцам или железам. Повреждение, потеря или дезорганизация миелина замедляет или препятствует этому процессу.
В исследовании приняли участие 23 студента Университета Брауна мужского пола: 12 спортсменов контактных видов спорта (CSP), перенесших легкую ЧМТ (один член команды по регби и 11 футболистов), и 10 человек контрольной группы того же возраста, не имевшие такой травмы (спортсмены из других стран). -контактные спортивные команды, в частности, по плаванию, фехтованию и кроссу).
CSP прошли визуализацию mcDESPOT во время диагностики легкой ЧМТ (в течение 72 часов после травмы) и еще раз через 3 месяца после этого. Элементы управления прошли идентичный сеанс визуализации. Один CSP также перенес легкую ЧМТ незадолго до начала исследования; ни один из контролей никогда не переносил легкую ЧМТ.
Исследователи сравнили MWF в мозгу CSP в каждый из двух моментов времени с MWF в мозгу контрольных игроков, что послужило надежным сравнением. Исследователи также сравнили MWF в мозге CSP при постановке диагноза с MWF, измеренным при контрольном осмотре через 3 месяца.
Вот соответствующие выводы:
Эти результаты отображены на картах MWF, по сути, анатомических масках белого вещества, на которых цветные области показывают повышенное или пониженное MWF.
Повышенный MWF после легкой ЧМТ, обнаруженный в этом исследовании, демонстрирует активный процесс ремиелинизации после легкой ЧМТ. Однако, как отмечают исследователи, увеличение количества миелина само по себе не обязательно хорошо. Исследования на животных показали, что ремиелинизация после легкой ЧМТ может привести к дезорганизованному и, следовательно, менее функциональному миелину.
В соответствующем исследовании исследователи сравнили карты MWF, полученные в этом исследовании, со снимками ПЭТ, полученными у пациентов с подозрением на ХТР. Исследователи обнаружили, что участки повышенного MWF в CSP в оба момента времени соответствуют участкам изменений мозга у пациентов с подозрением на CTE.
Исследование является предварительным, и четких клинических разветвлений изменений MWF не наблюдается. Авторы призывают к дальнейшим исследованиям, в которых истинный исходный MWF может быть определен в CSP до травмы, а не полагаться на суррогатный исходный MWF от бесконтактных спортсменов. Исследователи также указывают на необходимость увеличения исследуемой популяции. Тем не менее, они отмечают: «это исследование обеспечивает основу для дополнительных исследований, направленных на понимание лежащей в основе нейропатофизиологии восстановления мозга от [легкой] ЧМТ.”
Когда его спросили об исследовании, доктор. Спейдер ответил: «Мы были удивлены обнаружением повышенного количества миелина у спортсменов, занимающихся контактными видами спорта, по сравнению с игроками, не занимающимися контактными видами спорта, в начале исследования и через 3 месяца после травмы. Используя последовательность mcDESPOT, мы можем увидеть, что после травмы происходит процесс ремиелинизации. Однако следующий вопрос заключается в том, чтобы определить, приводит ли повышенный уровень миелина к образованию типа рубцовой ткани, которая может вызывать дезорганизованную передачу сигналов в головном мозге и которая в конечном итоге может привести к повышенной восприимчивости к нейродегенеративным расстройствам, таким как деменция.”