Автор: Анна Швец из Pexels
Министр спорта Онтарио, 71-летний Нил Ламсден, недавно объявил о своем решении пожертвовать свой мозг Concussion Legacy Foundation Canada для поддержки исследований травм головного мозга.
Ламсден отыграл 10 лет в Канадской футбольной лиге, выиграв четыре Кубка Грея, и хотя он знает, что за свою карьеру он несколько раз «звонил в колокол», он не верит, что у него были какие-либо долгосрочные неврологические повреждения. Он решил помочь исследователям выяснить, почему его мозг кажется более устойчивым, чем у некоторых его товарищей по команде.
Как по команде, 24 сентября 54-летний член Зала славы Национальной футбольной лиги Бретт Фавр во время не имеющих отношения к делу показаний перед Конгрессом США сообщил, что у него диагностирована болезнь Паркинсона, вероятно, в результате сотен сотрясений мозга, полученных им за время его легендарной карьеры.
Почему у этих двух спортсменов такие разные результаты?
Оценка и лечение сотрясений мозга
Хотя у нас есть некоторые инструменты для оценки и лечения сотрясений в острой фазе, в нашем распоряжении не так много для мониторинга долгосрочного прогрессирования. В острой фазе сотрясения не видны на обычных снимках МРТ или КТ. Это одна из причин, по которой сотрясение также называют «легкой» черепно-мозговой травмой (mTBI). Такие сканирования используются только в редких случаях, чтобы исключить более серьезные последствия черепно-мозговой травмы, такие как кровоизлияния в мозг.
Хотя существуют некоторые потенциальные биомаркеры на основе крови для диагностики острого сотрясения мозга, существует очень мало широко доступных инструментов для изучения долгосрочных биологических эффектов на клеточную и молекулярную функцию мозга. Эти функции, вероятно, управляют траекторией человека к нейродегенерации, путешествие, которое может занять годы или десятилетия.
Риск нейродегенерации — прогрессирующей потери структуры или функции нейронов — увеличивается с частотой и тяжестью сотрясений. Человеку даже не обязательно быть сотрясенным, чтобы заметить повреждение мозга. Группа, с которой я работаю в Центре функционального и метаболического картирования, и другие показали, что повторные субконтузионные воздействия вызывают стойкие изменения в структуре и функции мозга у молодых спортсменок, а также в биомаркерах крови у молодых спортсменов.
В обоих этих исследованиях использовались более сложные подходы МРТ, включая функциональную МРТ в состоянии покоя, которая показывает, как области мозга взаимодействуют друг с другом, и диффузионно-тензорную визуализацию, которая измеряет физическую целостность связей между областями мозга.
К счастью, мы думаем, что у большинства субъектов исследования не разовьются нейродегенеративные расстройства, но мы не понимаем, почему у некоторых, как у Фавра, это происходит, а у других, как у Ламсдена, нет.
Из исследований на людях и животных мы понимаем некоторые из основных биологических последствий ударов головой, которые могут проложить путь к нейродегенерации. Хроническое воспаление связано с развитием нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, при которых нейроны постепенно умирают.
Клубки тау-белка нарушают нормальное функционирование нейронов и являются одним из отличительных признаков хронической травматической энцефалопатии (ХТЭ), нейродегенеративного заболевания, связанного с повторными травмами головы. Известно, что ХТЭ вызывает потерю памяти, спутанность сознания, нарушение суждений, проблемы с контролем импульсов, агрессию и в конечном итоге деменцию. ХТЭ может присутствовать в мозге людей, которые подвергались многократным ударам, но никогда не имели диагностированного сотрясения мозга, например, бывшего капитана футбольной команды Пенсильвании Оуэна Томаса.
CTE часто наблюдается у молодых людей (например, у Томаса), но может быть диагностирован только посмертно. Недавний опрос в НФЛ показал, что треть вышедших на пенсию игроков считают, что у них CTE, основываясь на симптомах, и почти 10 процентов уже имели диагноз болезни Альцгеймера или других деменций. Незначительное смещение или растяжение аксонов — длинных, похожих на нити частей нейронов, которые передают сигналы между клетками мозга — может происходить при ударах. Со временем поврежденные аксоны могут дегенерировать, способствуя атрофии мозга (уменьшению) и снижению когнитивных способностей.
Наши собственные исследования показывают, что более длинные пучки аксонов, соединяющие отдаленные области мозга, повреждаются, и что этот ущерб может накапливаться с каждой последующей травмой. Аксоны — это нитевидные расширения нейронов, которые передают электрические импульсы между областями мозга, часто сгруппированные в пучки.
Мозг обычно защищен структурой, называемой гематоэнцефалическим барьером, которая жестко регулирует вход и выход метаболитов и отходов в мозге. После одного или нескольких ударов гематоэнцефалический барьер может быть поврежден, что позволяет токсичным белкам, химикатам и клеткам проникать в мозг. Это может вызвать разрушительный цикл воспаления и гибели клеток, подготавливая почву для долгосрочной нейродегенерации.
Многие из этих факторов можно измерить в исследовательских условиях с помощью сканирования позитронно-эмиссионной томографии или различных современных форм МРТ. Некоторые из них могут иметь прогностическую силу для устойчивости в будущем. Генетическая предрасположенность может быть важна. Люди, несущие ген APOE4 или аллель промотора альфа-синуклеина Rep 1, могут быть более подвержены риску болезни Альцгеймера или Паркинсона соответственно после повторных ударов. Другие исследования не обнаружили такой связи.
Очевидно, что некоторые мозги способны компенсировать на разных уровнях. Этот процесс, вероятно, связан с тем, что называется когнитивным резервом, который представляет собой способность мозга поддерживать когнитивную функцию перед лицом прогрессирующей болезни или травмы. Он связан с генетикой, уровнем образования, социальным взаимодействием и состоянием здоровья. Вероятно, это зависит от способности мозга перенаправлять информацию, во многом как объезд дорожного движения — то, что мы можем измерить с помощью функциональной МРТ. Пациенты с более высокими когнитивными резервами имеют лучшие результаты после сотрясения, по крайней мере в краткосрочной перспективе.
Сотрясение мозга можно считать «легкой» травмой, но его последствия могут сохраняться всю жизнь, особенно при множественных ударах. Вот почему понимание сотрясений мозга и их долгосрочных последствий важно для прогнозирования того, кто может страдать от нейродегенерации.
Предоставлено The Conversation
