Изследването за изображения показва как футболът в гимназията променя мозъка на тийнейджърите

Един сезон на гимназиален футбол може да е достатъчен, за да причини структурни промени в мозъка на тийнейджър, дори когато ударите не причиняват сътресение, според ново проучване, публикувано в списанието Невробиология на болестта.

Изследването е едно от първите, които разглеждат как въздействието на спорта влияе върху мозъка на децата в тази критична възраст. Констатациите пораждат загриженост дали многократните удари в главата могат да причинят мозъчно увреждане през младостта и дали е възможно тези промени да бъдат открити в ранна възраст.

„Има много нововъзникващи доказателства, че само заниманието с въздействащи спортове всъщност променя мозъка и можете да видите тези промени на молекулярно ниво в натрупванията на различни патогенни протеини, свързани с невродегенеративни заболявания като Паркинсон и деменция“, изследва старши автор д-р. Чунлей Лю, професор по електротехника и компютърни науки и член на Института по неврология на Хелън Уилс в Калифорнийския университет (Бъркли).

„Искахме да знаем кога всъщност се случва - колко рано се случва това?“

Като цяло мозъкът е съставен от бяло вещество, дълги невронни проводници, които предават съобщения напред-назад между различни мозъчни региони, и сиво вещество, стегнати мрежи от неврони, които придават на мозъка характерните бръчки.

Последните изследвания на ЯМР показват, че играенето на сезон или два от гимназиалния футбол може да отслаби бялото вещество, което най-често се намира заровено във вътрешността на мозъка. Лиу и неговият екип искаха да знаят дали повтарящите се удари в главата могат също да повлияят на сивото вещество на мозъка.

За да разберете, екипът от изследователи от Университета в Бъркли, Университета Дюк и Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил използва нов тип ядрено-магнитен резонанс (MRI), наречен „дифузионно изобразяване на куртоза“, за да направи мозъчни сканирания на 16 играчи от гимназията, на възраст от 15 до 17, преди и след футболен сезон. Този тип ЯМР е в състояние да изследва сложните нервни заплитания, които съставляват сивото вещество.

Изследователите установиха, че организацията на сивото вещество в мозъка на играчите се променя след футболен сезон и тези промени корелират с броя и позицията на ударите с глава, измерени чрез акселерометри, монтирани в каските на играчите.

По-конкретно, те откриха значителни промени в структурата на сивото вещество в предната и задната част на мозъка - там, където е най-вероятно да възникнат въздействия - както и промени в структурите дълбоко в мозъка. Промените бяха концентрирани в предната и задната част на мозъчната кора, която е отговорна за функции от по-висок порядък като памет, внимание и познание, и в централно разположените таламус и путамен, които предават сензорна информация и координират движението.

Всички тийнейджъри са носили каски и никой не е получил удари с глава, достатъчно силни, за да представлява сътресение.

"Сивото вещество в областта на кората е разположено от външната страна на мозъка, така че бихме очаквали тази област да бъде по-пряко свързана със самото въздействие", каза Лиу. "Става доста ясно, че повтарящите се въздействия върху главата, дори и за кратък период от време, могат да причинят промени в мозъка."

„Това е периодът, когато мозъкът все още се развива, когато още не е узрял, така че протичат много критични биологични процеси и не е известно как тези промени, които наблюдаваме, могат да повлияят на това как мозъкът узрява и се развива.“

Макар че един удар по главата може да не е притеснителен, нарастващите доказателства показват, че многократните удари по черепа - като тези, натрупани в спортове като хокей или футбол, или чрез взривни наранявания във военни битки - могат да доведат до дългосрочни когнитивен спад и повишен риск от неврологични разстройства, дори когато въздействията не водят до мозъчно сътресение.

Последните изследвания също така показват, че тревожен брой пенсионирани войници и колежани и професионални футболисти проявяват признаци на ново идентифицирано невродегенеративно заболяване, наречено хронична травматична енцефалопатия (CTE), което се характеризира с натрупване на патогенен тау протеин в мозъка.

Въпреки че не е добре разбран, CTE е свързан с разстройства на настроението, когнитивен спад и в крайна сметка двигателно увреждане, тъй като засегнатото лице остарява. Окончателната диагноза на КТР може да бъде поставена само след смърт чрез изследване на мозъка за тау протеин по време на аутопсия.

"Въпреки че нашето проучване не разглежда последствията от наблюдаваните промени, има нови доказателства, които предполагат, че такива промени биха били вредни в дългосрочен план", каза Лиу.

Тестовете разкриват, че когнитивната функция на учениците не се е променила през сезона и все още не е ясно дали тези промени в мозъка са постоянни, казват изследователите.

„Мозъчната микроструктура на по-младите играчи все още се развива бързо и това може да противодейства на промените, причинени от повтарящи се удари в главата“, казва първият автор д-р Нан-Джи Гонг, постдокторант в катедрата по електротехника и компютърни науки в UC Berkeley .

Въпреки това изследователите все още настояват за предпазливост и предлагат често когнитивно и мозъчно наблюдение за младежи, участващи в спортен спорт.

Източник: Калифорнийски университет - Бъркли