Почему некоторые молодые люди быстро восстанавливаются после черепно-мозговой травмы, в то время как другие годами страдают от разрушительных побочных эффектов?
Новое исследование UCLA / USC предполагает, что повреждение жировых оболочек вокруг нервных волокон головного мозга, а не тяжесть травмы, может объяснить разницу. Результаты, опубликованные в журнале Journal of Neuroscience от 15 июля, определяют возможные биомаркеры, которые врачи могут использовать для прогнозирования пациентов из группы повышенного риска, нуждающихся в более тщательном наблюдении.
Это первое исследование, в котором сканирование изображений сочетается с записью электрической активности мозга, чтобы показать, как повреждение защитного покрытия вокруг цепей мозга влияет на то, как быстро дети и подростки могут обрабатывать и вспоминать информацию после сотрясения мозга или другой травмы головы.
"Подобно тому, как электрики изолируют электрические провода, чтобы защитить свои соединения, нервные волокна мозга заключены в жировую ткань, называемую миелином, которая защищает сигналы, когда они проходят через мозг," объяснил доктор. Кристофер Гиза, директор программы UCLA Steve Tisch BrainSPORT и профессор педиатрии и нейрохирургии в Медицинской школе Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и детской больнице Mattel. "Мы подозревали, что травма повреждает миелин и замедляет способность мозга передавать информацию, препятствуя способности пациентов к обучению."
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые поставили ряд умственных задач 32 подросткам в возрасте от 8 до 19 лет. Каждый из них получил черепно-мозговую травму от средней до тяжелой за последние пять месяцев. Тесты оценивали скорость обработки данных, кратковременную память, словесное обучение и когнитивную гибкость детей.
Команда UCLA записала электрическую активность мозга детей, чтобы проверить, насколько быстро их нервные волокна могут передавать информацию, а затем визуализировала проводку, чтобы оценить ее структурную прочность.
Когда ученые сравнили результаты пациентов с результатами контрольной группы из 31 здорового ребенка, они обнаружили резкие различия.
Половина группы с черепно-мозговой травмой показала обширное повреждение миелина, изолирующего схемы их мозга. Эти пациенты показали на 14 процентов хуже когнитивные тесты, а их проводка работала в три раза медленнее, чем у здоровых детей.
Сканирование остальных 16 пациентов в группе с черепно-мозговой травмой показало, что их миелин практически не поврежден; и их мозг мог обрабатывать информацию так же быстро, как здоровые дети. Они справлялись с когнитивными задачами на 9 процентов лучше, чем дети с большим повреждением миелина, хотя и не так хорошо, как здоровые дети.
"Наши исследования показывают, что визуализация проводов мозга для оценки как его структуры, так и функции может помочь предсказать прогноз пациента после черепно-мозговой травмы," – сказала первый автор Эмили Деннис, научный сотрудник Медицинской школы им. Кека при Университете Южной Калифорнии.
"Нашим следующим шагом будет изучение того, как биомаркеры мозга меняются в течение первого года выздоровления пациента, когда у большинства людей восстанавливаются некоторые когнитивные функции," сказал главный исследователь Роберт Асарнов, профессор психиатрии и психологии Института нейробиологии и человеческого поведения и Колледжа литературы и науки Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.