Удары головой во время футбольного сезона в средней школе вызывают заметные изменения в клетках мозга

Согласно исследованию Питера О’Доннелла-младшего из Юго-западного медицинского центра Юго-Западного медицинского центра, повторяющиеся удары по головам футболистов средней школы вызывают заметные изменения в их мозгу, даже если сотрясение мозга не происходит. Институт мозга и Медицинский факультет Университета Уэйк Форест.

Исследователи собрали данные об игроках старшеклассников, которые носили специально оборудованные шлемы, которые записывали данные о каждом ударе по голове во время тренировок и обычных игр. Затем они использовали экспериментальные методы для измерения изменений клеточной микроструктуры в головном мозге игроков до, во время и после сезона.

"Наши результаты дополняют растущее количество литературы, демонстрирующей, что один сезон контактных видов спорта может привести к изменениям мозга независимо от клинических данных или диагноза сотрясения мозга," сказал старший автор д-р. Джозеф Мальджиан, руководитель отделения нейрорадиологии и директор лаборатории передовых исследований нейробиологии, входящей в состав отделения Питера О’Доннелла-младшего. Институт мозга в Юго-Западном Юта.

В исследовании, опубликованном в Journal of Neurotrauma, группа исследователей из Юго-Западного штата Юта, Медицинского центра Университета Уэйк-Форест и Детского национального медицинского центра оценила около двух десятков игроков в течение одного футбольного сезона. По словам исследователей, группа игроков была недостаточно большой, чтобы делать выводы о различиях в воздействии между позициями, и потребуются дополнительные исследования, чтобы определить, что отклонения означают клинически для отдельных лиц.

"Подобные исследования важны для понимания того, как и где может возникать долгосрочный ущерб, чтобы затем мы могли предпринять необходимые шаги для его предотвращения," сказал первый автор д-р. Элизабет Давенпорт, научный сотрудник отделения радиологии и Центра перспективных исследований в области визуализации в Юго-Западном Юта.

В предсезонке каждый игрок прошел МРТ и участвовал в когнитивном тестировании, которое включало тесты памяти и времени реакции. В течение сезона на их шлемах были датчики, которые регистрировали каждый полученный ими удар. После сезона каждому игроку сделали еще одно МРТ и еще один раунд когнитивных тестов.

Затем исследователи использовали визуализацию диффузного эксцесса (DKI), которая измеряет диффузию воды в биологических клетках для выявления изменений в нервных тканях. Анализ DKI использовался для обнаружения изменений в нервных тканях для изучения развития мозга, а также травм и заболеваний головного мозга, включая расстройства аутистического спектра, синдром дефицита внимания / гиперактивности (СДВГ), болезнь Альцгеймера, черепно-мозговую травму (ЧМТ), инсульт, шизофрению. , и легкие когнитивные нарушения.

DKI также позволил исследователям измерить аномалии белого вещества. Белое вещество состоит из волокон, которые соединяют клетки мозга и могут ускорять или замедлять передачу сигналов между нервными клетками. Чтобы мозг реорганизовал связи, белое вещество должно быть неповрежденным, и степень повреждения белого вещества может быть одним из факторов, ограничивающих способность мозга реорганизовывать связи после ЧМТ.

"Работа этого типа, сочетающая биомеханику, визуализацию и когнитивную оценку, имеет решающее значение для улучшения нашего понимания эффектов субконкуссионных воздействий на развивающийся мозг," сказал доктор. Мальджян, профессор радиологии и Исследовательского центра передовых изображений в Юго-Западном Юта. "Используя эту информацию, мы надеемся помочь защитить миллионы молодых людей и подростков, занимающихся спортом."

У футбола самый высокий уровень сотрясений мозга среди всех соревновательных контактных видов спорта, и среди родителей, тренеров и врачей юных спортсменов растет обеспокоенность – что отражено в недавнем сокращении участия в программе молодежного футбола Pop Warner – по поводу последствий субконтузионных ударов головой. исследователи отметили, что те, которые непосредственно не приводят к диагнозу сотрясения мозга. Предыдущие исследования были сосредоточены в основном на футболистах колледжей, но недавние исследования показали, что распределение ударов для юношей и старшеклассников аналогично тому, которое наблюдается на уровне колледжей, с различиями, прежде всего, в самых высоких величинах ударов и общем количестве ударов, считают исследователи. принято к сведению.

Полученные данные способствуют увеличению объема знаний и исследований сотрясений мозга и других типов черепно-мозговых травм, проводимых исследователями из лаборатории Питера О’Доннелла-младшего. Институт мозга. Из их:

  • В первом исследовании такого рода бывшие игроки Национальной футбольной лиги (НФЛ), потерявшие сознание из-за сотрясения мозга во время игры, показали ключевые различия в структуре мозга в более позднем возрасте. Гиппокамп, часть мозга, отвечающая за память, оказался меньше у 28 бывших игроков НФЛ по сравнению с контрольной группой мужчин того же возраста и образования.
  • Исследование, посвященное нейропсихологическому статусу бывших игроков Национальной футбольной лиги, показало, что когнитивный дефицит и депрессия более распространены среди вышедших на пенсию игроков, чем среди населения в целом.
  • CON-TEX включает в себя один из первых в стране регистров пациентов с сотрясением мозга в возрасте от 5 лет и старше, в котором собраны исчерпывающие, продольные данные по пациентам с сотрясением мозга, связанным со спортом, и пациентам с легкой черепно-мозговой травмой.
  • Техасский институт травм и восстановления головного мозга (TIBIR), финансируемая государством инициатива по продвижению инновационных исследований и образования в области черепно-мозговой травмы, включает в себя обширную сеть сотрясений мозга, которая обеспечивает квалифицированное обучение травм мозга тренерам, школьным медсестрам, спортивным тренерам и родителям. о рисках спортивных травм.
  • Юго-западный университет штата Вашингтон учредил компанию Peter O’Donnell Jr. Институт мозга как комплексная инициатива, направленная на лучшее понимание основных молекулярных механизмов работы мозга и применение этих открытий для профилактики и лечения заболеваний и травм головного мозга. Другие исследователи, связанные с Питером О’Доннеллом-младшим. Институт мозга изучает процесс образования новых нейронов после ЧМТ, замену нейронов при функциональном восстановлении после травмы головного мозга, психоневрологические и неврологические эффекты вращательного повреждения головного мозга, а также более полное понимание взаимосвязи между повреждением белого вещества и функциональным восстановлением после ЧМТ до информировать о разработке реабилитационных стратегий.