Velká rána do hlavy může podle nové studie doslova poslat mozek poskakující kolem uvnitř lebky a vše, co by škubání mohlo mozku zranit způsobem, který narušuje tok informací z jedné poloviny orgánu do druhé.
Studie byla zaměřena na hustý svazek nervových vláken známých jako corpus callosum, které normálně slouží jako landine pro levou a pravou hemisféru mozku, aby spolu mohly mluvit. Tyto křižující dráty však mohou utrpět vážné poškození, pokud se mozek náhle otočí nebo skáče na lebku, což má za následek mírné traumatické poškození mozku - jinak známé jako otřes mozku.
Nedávný výzkum naznačuje, že otřesy rázů otřásají korpusem callosum násilněji než jakákoli jiná struktura v mozku, ale vědci nevědí, jak přesně výsledná zranění mohou ovlivnit funkci mozku. Nyní nový výzkum ukázal, jak zranění vyvolané otřesy způsobuje mozkovou aktivitu mimo její normální průběh.
„Ve zdravém mozku existuje vztah mezi mikrostrukturou corpus callosum… a jak rychle zpracováváme informace. Tento vztah se mění po otřesu,“ spoluautorka Dr. Melanie Wegener, rezidentní lékařka na New York University Langone Health , řekl Live Science v e-mailu. Zjištění, která byla dnes představena (3. prosince) na výročním zasedání Radiologické společnosti v Severní Americe v Chicagu, by mohla pomoci lékařům posoudit, jak velkou škodu pacient utrpěl po otřesu a vést jejich léčbu, dodal Wegener.
Aby zjistili, jak se funkce mozku změní po otřesu mozku, Wegener a její kolegové použili skenování mozku, aby si prohlédli lebky 36 pacientů, kteří utrpěli mírné traumatické poškození mozku méně než čtyři týdny před, a 27 dalších účastníků bez traumatického poškození mozku. Vědci zkoumali techniku zvanou „difúzní MRI“, jak se molekuly vody pohybují v nervových vláknech v hlavách účastníků a kolem nich.
Na rozdíl od volně se pohybujících molekul vody ve sklenici, které se odvádějí náhodně jejich nádobou, má voda v mozku tendenci rychleji cestovat po svazcích nervových vláken orientovaných podobným směrem, podle učebnice Průvodce výzkumnými technikami v Neurovědě (Academic) Press, 2010). Difúzní MRI umožňuje vědcům zmapovat tyto mozkové vodní cesty do nedotčených detailů az těchto dat odvodit polohu, velikost a hustotu jednotlivých nervových vláken, která se tkají a navíjejí mozkem.
Poté, co Wegener a její spolupracovníci pořídili snímky mozků svých účastníků, vyzvali jak otřes mozku, tak kontrolní skupiny, k složité zkoušce. Jednotlivci nejprve zaměřili svou pozornost na obrazovku s „X“ ve středu; pak by se na levé nebo pravé straně X objevilo třípísmenné slovo. Účastníci by to slovo řekli nahlas co nejrychleji, než se přesunou do dalšího kola.
Vypadá to dost jednoduché, ale je tu háček.
Ve většině lidí slouží levá strana mozku jako hlavní centrum pro zpracování jazyka, což znamená, že psaná slova musí být zapojena do levé hemisféry, než je můžeme nahlas přečíst. Tento proces se snadno odvíjí, když se před pravým okem objeví slova, která nasměrují informace přímo na levou stranu mozku. Když se však slova objevují před levým okem, slovo nejprve putuje na pravou stranu mozku a musí být přečteno corpus callosum. Přechod z jedné strany mozku na druhou vyžaduje čas - v důsledku toho lidé čtou slova, která se objevují na jejich levé straně, déle než slova napravo.
Ve Wegenerově studii se zdravým i dříve otřeseným pacientům při testu provádělo totéž; obě slova čítala hlasitě na pravé straně bez problémů, ale při prezentaci slov na levé straně došlo k krátkému zpoždění. Jejich skenování MRI však vyprávělo zajímavý příběh. V kontrolní skupině korelovala výkonnost účastníků testu s tvarem a strukturou tlusté části corpus callosum známého jako splenium. Splenium se nachází v blízkosti zadní části mozku a přemosťuje pravou vizuální kůru a levé jazykové centrum a slouží jako pohodlná cesta pro slova, která cestují mozkem.
U pacientů, kteří zažili otřes mozku, však neexistovalo zjevné spojení mezi spleniem a výkonem testu. Místo toho se zdálo, že výkon je svázán se strukturou na opačném konci corpus callosum, nazývanou pravá. Otřesy pravděpodobně změnily původní strukturu corpus callosum a nutily slova najít alternativní cesty mozkem.
"Není úplně jasné, jak mozek reaguje po zranění," ale obecně výsledky naznačují, že zdravé mozkové struktury mohou pomoci při poškození poškozených po otřesu, uvedl Wegener.
Podle jednoho odborníka však může existovat další vysvětlení. Harvey Levin, neuropsycholog a profesor fyzikální medicíny a rehabilitace na Baylor College of Medicine v Houstonu, který se studie nezúčastnil, uvedl, že je nepravděpodobné, že by jedna část corpus callosum převzala práci jiné. „Neexistuje způsob, jak by přední strana korpusu callosum mohla dosáhnout toho, co může záda udělat,“ řekl. Spíše může být spíše to, že splenium bylo poškozeno pouze částečně a zachovalo si nějakou funkci. Pokud je tomu tak, může splenium pokračovat v přenosu informací z jedné strany mozku na druhou, řekl.
Co se týče výkonu testu, pacienti s minulými otřesy drželi krok s kontrolní skupinou v této konkrétní studii, ale Wegener uvedl, že strukturální změny v corpus callosum mohou ovlivnit kognitivní funkce jinými způsoby. „Jsme zvědaví, jak se tato zjištění vztahují ke konkrétním příznakům, jako je kognitivní zpomalení, potíže s pozorností a soustředěním,“ řekla.
Od nynějška však Levin řekl, že z nové studie nelze vyvodit žádné závěry o tom, jak uvedené strukturální poškození souvisí s funkcí mozku v reálném světě. "Extrapolace z toho, jak člověk funguje v každodenním životě, je velmi dlouhý skok," řekl. Za prvé, definice „mírného traumatického poranění mozku“ se liší v závislosti na dané studii, takže není jasné, zda by se nové výsledky vztahovaly na jiný vzorek pacientů s otřesy mozku, řekl. Studie NYU dále zahrnovala malou skupinu lidí. Celkově bychom měli být při interpretaci výsledků „velmi opatrní“, řekl Levin.
Pokud budoucí studie potvrdí výsledky, mohli by klinici sledovat strukturální změny v corpus callosum a dalších nervových vláknech, aby diagnostikovali pacienty s otřesy a sledovali jejich zotavení v čase, řekl Wegener. V blízké budoucnosti se ona a její spoluautoři snaží kombinovat zobrazování mozku se strojovým učením - druh softwaru umělé inteligence - přesněji detekovat poranění mozku u pacientů s otřesem a vést jejich léčebný průběh.
Poznámka editora: Tento článek byl aktualizován 3. prosince tak, aby obsahoval citace Harvey Levina.
