Attēlveidošanas pētījums parāda, kā vidusskolas futbols maina pusaudžu smadzenes
Viena vidusskolas futbola sezona var būt pietiekama, lai izraisītu strukturālas izmaiņas pusaudža smadzenēs, pat ja sitieni neizraisa smadzeņu satricinājumu, teikts žurnālā publicētajā jaunajā pētījumā Slimību neirobioloģija.
Pētījums ir viens no pirmajiem, kas aplūko, kā ietekmes sports ietekmē bērnu smadzenes šajā kritiskajā vecumā. Atzinumi rada bažas par to, vai atkārtoti sitieni ar galvu var izraisīt smadzeņu bojājumus jaunībā un vai ir iespējams atklāt šīs izmaiņas jau agrīnā vecumā.
"Ir daudz jaunu pierādījumu, ka tikai spēlējot trieciena sportu, faktiski mainās smadzenes, un jūs varat redzēt šīs izmaiņas molekulārā līmenī dažādu patogēno olbaltumvielu uzkrāšanā, kas saistītas ar neirodeģeneratīvām slimībām, piemēram, Parkinsona slimību un demenci," pētījuma vecākais autors Dr. Čunlei Liu, elektrotehnikas un datorzinātņu profesors un Kalifornijas Universitātes (UC) Bērklijas Helēnas Vilsa neirozinātņu institūta loceklis.
"Mēs vēlējāmies uzzināt, kad tas faktiski notiek - cik agri tas notiek?"
Parasti smadzenes sastāv no baltās vielas, gariem neironu vadiem, kas turpina ziņojumus starp dažādiem smadzeņu reģioniem, un pelēkās vielas, stingriem neironu tīkliem, kas piešķir smadzenēm raksturīgās grumbas.
Nesenie MRI pētījumi parādīja, ka vidusskolas futbola sezonas vai divu spēlēšana var vājināt balto vielu, kas lielākoties ir aprakta smadzeņu iekšienē. Liu un viņa komanda vēlējās uzzināt, vai atkārtoti sitieni pa galvu var ietekmēt arī smadzeņu pelēkās vielas.
Lai to uzzinātu, pētnieku komanda no UC Berkeley, Duke University un Ziemeļkarolīnas Universitātes Chapel Hill izmantoja jauna veida magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (MRI) ar nosaukumu “difūzās kurtozes attēlveidošana”, lai veiktu smadzeņu skenēšanu 16 vidusskolas spēlētājiem, vecumā no 15 līdz 17 gadiem pirms un pēc futbola sezonas. Šis magnētiskās rezonanses veids spēj pārbaudīt sarežģītās neirālās saites, kas veido pelēko vielu.
Pētnieki atklāja, ka pelēkās vielas organizācija spēlētāju smadzenēs mainījās pēc futbola sezonas, un šīs izmaiņas korelēja ar galvas triecienu skaitu un stāvokli, ko mēra ar akselerometriem, kas uzstādīti spēlētāju ķiverēs.
Konkrēti, viņi atrada būtiskas izmaiņas pelēkās vielas struktūrā smadzeņu priekšpusē un aizmugurē - kur visticamāk notiks triecieni -, kā arī struktūras izmaiņas dziļi smadzeņu iekšienē. Izmaiņas koncentrējās smadzeņu garozas priekšpusē un aizmugurē, kas ir atbildīga par augstākas pakāpes funkcijām, piemēram, atmiņu, uzmanību un izziņu, un centrālo talāmu un putamenu, kas pārraida maņu informāciju un koordinē kustību.
Visiem pusaudžiem bija valkātas ķiveres, un neviens neguva pietiekami spēcīgu galvas triecienu, lai radītu smadzeņu satricinājumu.
"Pelēkā viela garozas zonā atrodas ārpus smadzenēm, tāpēc mēs sagaidām, ka šī zona būs tiešāk saistīta ar pašu triecienu," sacīja Liu. "Kļūst diezgan skaidrs, ka atkārtota ietekme uz galvu pat īsā laika periodā var izraisīt izmaiņas smadzenēs."
"Šis ir periods, kad smadzenes joprojām attīstās, kad tās vēl nav nobriedušas, tāpēc notiek daudzi kritiski bioloģiski procesi, un nav zināms, kā šīs novērotās izmaiņas var ietekmēt smadzeņu nobriešanu un attīstību."
Lai gan par vienu sitienu pa galvu var nebūt jāuztraucas, arvien biežāki pierādījumi liecina, ka atkārtoti galvaskausa sitieni - piemēram, tie, kas savākti ar sportu, piemēram, hokeju vai futbolu, vai ar sprādziena traumām militārā cīņā, var izraisīt ilgtermiņa kognitīvā pasliktināšanās un palielināts neiroloģisko traucējumu risks, pat ja ietekme neizraisa smadzeņu satricinājumu.
Jaunākie pētījumi arī parādīja, ka satraucoši daudz pensionēto karavīru un koledžas un profesionālo futbolistu uzrāda nesen identificētas neirodeģeneratīvas slimības pazīmes, ko sauc par hronisku traumatisku encefalopātiju (CTE), kurai raksturīga patogēnās tau olbaltumvielu uzkrāšanās smadzenēs.
Lai gan tas nav labi izprotams, CTE ir saistīts ar garastāvokļa traucējumiem, kognitīvo pasliktināšanos un galu galā kustību traucējumiem, jo skartā persona noveco. Galīgo CTE diagnozi var noteikt tikai pēc nāves, autopsijas laikā pārbaudot smadzenēs tau proteīnu.
"Lai gan mūsu pētījumā netika izpētītas novēroto izmaiņu sekas, ir jauni pierādījumi, kas liecina, ka šādas izmaiņas ilgtermiņā būtu kaitīgas," sacīja Liu.
Testi atklāja, ka studentu kognitīvās funkcijas sezonas gaitā nemainījās, un vēl nav skaidrs, vai šīs izmaiņas smadzenēs ir pastāvīgas, saka pētnieki.
"Jaunāku spēlētāju smadzeņu mikrostruktūra joprojām strauji attīstās, un tas var neitralizēt pārmaiņas, ko izraisa atkārtotas galvas ietekmes," sacīja pirmais autors Dr. Nan-Ji Gong, pēcdoktorants UC Berkeley Elektrotehnikas un datorzinātņu katedrā. .
Tomēr pētnieki joprojām mudina būt piesardzīgiem un iesaka biežus kognitīvos un smadzeņu monitoringa pasākumus jauniešiem, kas nodarbojas ar trieciena sportu.
Avots: Kalifornijas Universitāte - Bērklijs
