Исследователи из Университетов Калифорнии в Беркли, Дьюка и Северной Каролины продемонстрировали с помощью магнитно-резонансной томографии, что даже один футбольный сезон (речь, разумеется об американском футболе, а не о соккере) сказывается на физиологических процессах в мозге подростков, что в дальнейшем может привести к развитию хронической травматической энцефалопатии. Статья об этом опубликована в журнале Neurobiology of Disease.
Области мозга, затронутые изменениями. Credit: Nan-Jie Gong And Chunlei Liu, Uc Berkeley
Появляется все больше материалов о том, что постоянные травмы головы, даже те, которые не приводят к сотрясениям и грубым органическим нарушениям, могут сказываться на состоянии мозга, из-за чего в дальнейшем сильно вырастает риск когнитивных проблем. Об этом говорит и то, что все более часто у профессиональных футболистов, хоккеистов или же военных, кто часто подвергается подобным травмам, диагностируется так называемая хроническая травматическая энцефалопатия (chronic traumatic encephalopathy, CTE). Это одно из нейродегенеративных заболеваний, при котором в мозге накапливается патологический тау-белок, нарушающий работу клеток.
Группа ученых проанализировала функциональное состояние серого вещества головного мозга с помощью метода, который называется диффузионно-куртозисная магнитно-резонансная томография (diffusion kurtosis imaging, DKI). Это один из видов диффузионно-взвешенной МРТ, когда изображение строится на интенсивности диффузии молекул воды, однако, учитывается то, что диффузия измеряется в тканях мозга, а не в чистой жидкости, поэтому параметры сбора данных и построения изображения немного меняются.
В экспериментальную группу набрали 16 cтарших школьников в возрасте от 15 до 17 лет и сделали им МРТ до начала игрового сезона, а затем после (через 4 месяца). В среднем игровой стаж каждого спортсмена составлял 7 лет, и на время этого сезона в их шлемы установили акселерометры, которые считали количество и силу ударов по голове.
Авторы стремились узнать, влияют ли повторные удары именно на состояние серого вещества мозга, а именно самих тел нейронов, которые максимально важны для жизнеспособности нервных клеток. Результаты диффузионно-куртозисной МРТ показали, что изменения на микроструктурном уровне мозга действительно происходят и они (вот сюрприз!) коррелируют с количеством попаданий в голову мяча или столкновений. Наиболее выраженное изменение сигнала DKI отмечалось в коре средних отделов лобных и височных долей, нижних отделах теменных долей, а также таламусах. То есть тех частях мозга, которые ответственны за когнитивные навыки, а также сенсорное и пространственное восприятие.
При этом исследователи отмечают, что несмотря на эти изменения когнитивные способности молодых людей пока никак не снижались (ключевое слово – «пока»), хотя, по словам авторов, изменения представляют собой признаки «недосотрясений» мозга. Кроме того, поражение передних отделов мозга говорит о более частых контрударах и их основной причине микроструктурных перестроек.
Авторы полагают, что DKI серого вещества может стать ценной диагностической методикой для количественного анализа легких и средних травм головного мозга, которые имеют место в контактном спорте.
Текст: Анна Хоружая
Microstructural alterations of cortical and deep gray matter over a season of high school football revealed by diffusion kurtosis imaging by Nan-Jie Gong, Samuel Kuzminski, Michael Clark, Melissa Frasere, Mark Sundman, Kevin Guskiewicz, Jeffrey R.Petrella, Chunlei Liu in Neurobiology of Disease. Volume 119, November 2018, Pages 79-87
https://doi.org/10.1016/j.nbd.2018.07.020
