Разовое сотрясение мозга в детстве может вызвать долгосрочные изменения мозга

Фото из открытых источников

Новое исследование на мышах показывает, что сотрясения мозга, полученные в раннем возрасте, могут вызывать незначительные изменения в мозге, которые проявляются повторно в более позднем возрасте. Результаты, опубликованные в журнале Experimental Neurology, могут иметь важное значение для понимания долгосрочных последствий черепно-мозговых травм у детей. 

Под руководством Андре Обенауса, профессора биомедицинских наук в Медицинской школе Калифорнийского университета в Риверсайде, в исследовании использовались передовые методы визуализации мозга для выявления начальных признаков травмы, которые, казалось бы, исчезали, но затем возвращались через несколько месяцев в виде более серьезного повреждения белого вещества.

Обенаус объяснил, что однократное сотрясение мозга в раннем возрасте может привести к длительным изменениям в белом веществе мозга — волокнах, которые служат коммуникационными путями, — что потенциально может изменить структуру и функции мозга на протяжении всей жизни человека. Результаты исследования подчеркивают необходимость постоянного наблюдения и ухода после черепно-мозговых травм у детей, сказал он.

«Мы знали, что белое вещество мозга уязвимо после черепно-мозговой травмы», — сказал Обенаус. «Однако до сих пор не было комплексного, долгосрочного исследования того, как однократное сотрясение мозга у детей влияет на мозг с течением времени. Наши результаты восполняют этот пробел и показывают, что изменения мозга, вызванные сотрясениями в раннем возрасте, могут быть не сразу очевидны, но со временем они могут проявиться и усугубиться».

В своих экспериментах Обенаус и его коллеги подвергали мышей-подростков сотрясению мозга, а затем проводили МРТ-сканирование в семи различных точках в течение 18 месяцев — большей части жизни животного. Команда использовала специализированный тип визуализации, известный как диффузионно-тензорная визуализация, которая картирует белое вещество и помогает обнаружить микроструктурные повреждения.

Они обнаружили, что травма нарушила нормальный рост и организацию мозолистого тела – жизненно важного пути белого вещества, соединяющего левое и правое полушария мозга. Эти изменения усугубились через 18 месяцев после травмы. Исследователи наблюдали ранние нарушения ключевого показателя белого вещества, называемого фракционной анизотропией, который является мерой асимметрии при движении воды через мозг. Хотя эти изменения, по-видимому, нормализовались вскоре после травмы, значительное ухудшение состояния наблюдалось позднее, особенно после более тяжёлых сотрясений мозга.

У мышей без травм исследователи обнаружили, что структура белого вещества с течением времени демонстрировала стабильное и здоровое развитие. Однако у мышей, перенесших сотрясение мозга, наблюдалось раннее плато в характеристиках диффузии белого вещества. В частности, в группе с более тяжёлой травмой они обнаружили возрастные изменения в показателях нейровизуализации, что указывает на долгосрочное нарушение межклеточных связей в мозге. 

«Эти эффекты были наиболее выражены в лобной части мозолистого тела, которая участвует во многих ключевых когнитивных функциях», — сказал Обенаус.

В конце исследования исследователи обследовали мозг на наличие признаков воспаления. Они обнаружили заметные изменения в микроглии, иммунных клетках мозга, и, в меньшей степени, в астроцитах, которые помогают поддерживать функцию мозга. Статистический анализ связал активацию микроглии с долгосрочными изменениями в белом веществе, что позволяет предположить, что нейровоспаление может играть ключевую роль в отсроченном повреждении мозга.

«Мы обнаружили, что форма и поведение микроглии и астроцитов у мышей, перенесших сотрясение мозга, значительно изменились, что позволяет предположить, что сотрясение мозга запускает каскад биологических изменений, сохраняющихся в течение длительного времени после первоначальной травмы», — сказал Обенаус. «Это показывает, что однократное сотрясение мозга в детстве вызывает не только временные симптомы. Оно может спровоцировать незначительные, но долгосрочные изменения в структуре мозга».

Хотя исследование проводилось на мышах, результаты приблизительно соответствуют закономерностям, наблюдаемым у людей. Дети и подростки, перенесшие сотрясение мозга, часто быстро восстанавливаются, однако исследования всё чаще показывают, что нейронные связи в мозге и когнитивные функции могут ухудшаться спустя годы.

«Наша работа подчёркивает важность долгосрочного мониторинга», — сказал Обенаус. «Детей, перенесших сотрясение мозга, не следует объявлять „полностью выздоровевшими“, основываясь только на краткосрочных симптомах. Незначительные изменения могут проявиться только через годы, и к тому времени вмешательство может быть уже затруднительным».