一项针对高中足球运动员的最新研究表明,脑震荡影响一个关键但常常被忽视的大脑信号。这项研究的结果将在即将举行的北美放射学会年会上分享。
近年来,关于青少年接触性运动对发育中大脑潜在负面影响的担忧不断增加。这些运动,尤其是高中足球,存在脑震荡的风险。常见的脑震荡症状包括认知问题,如平衡困难、记忆力下降和注意力不集中。
大多数关于脑震荡的研究集中在节律性大脑信号上,这些信号模式有助于注意力、运动和感觉处理等大脑功能。然而,目前对脑震荡如何影响其他大脑功能的理解有限,尤其是那些涉及非节律信号的功能。
“历史上,大多数神经科学研究都集中在称为周期性神经生理学的节律性大脑信号上,”研究的主要作者凯文·C·余,B.S.,来自北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆的维克森林大学医学院神经科学专业的学生解释道。“相反,非周期性神经生理学涉及不遵循节律模式的大脑信号。”
非周期性活动通常被视为脑扫描中的“背景噪声”,然而近期研究表明,这种噪声可能对理解大脑功能至关重要。
“虽然经常被低估,非周期性活动是重要的,因为它表明大脑皮层的兴奋性,”研究的高级作者克里斯托弗·T·惠特洛,M.D.,Ph.D.,M.H.A.,维克森林大学医学院放射学博雅教授及企业主席指出。
皮层兴奋性是大脑运作的重要组成部分。它揭示了大脑皮层中的神经元如何响应各种刺激,并且对于认知能力,包括学习、记忆、信息处理、决策、运动技能和睡眠-觉醒周期至关重要。
为了更好地理解脑节律和创伤的影响,研究人员计划探索脑震荡如何影响非周期性活动。
研究小组从91名高中足球运动员收集了赛季前后的静息态磁脑电图(MEG)数据,其中10人被诊断为脑震荡。MEG是一种先进的成像技术,可以捕捉到大脑电活动所产生的磁场。
使用一种称为“脑震荡后症状清单”的临床工具,将赛季前后身体、认知和行为症状进行关联。
经历脑震荡的足球运动员表现出非周期性活动的减缓。这种减缓显著与脑震荡后较差的认知症状和测试表现相关。
表现出减慢的非周期性活动的脑区对应于与注意力和记忆困难等症状相关的区域。
“这项研究至关重要,因为它揭示了脑震荡的机制和临床意义,特别是在发育中的青少年中,”共同主要作者亚历克斯·I·维斯曼,Ph.D.,加拿大不列颠哥伦比亚省本拿比西门菲莎大学的助理教授表示。“兴奋性降低代表了大脑活动的根本不同变化,相较于节律模式的变化,建议未来的研究应探索这些变化与脑震荡对大脑化学影响的关联。”
研究结果强调了在接触性运动中采取保护措施的必要性。研究人员强调,年轻运动员在返回运动之前必须在脑震荡后进行适当恢复。
这项研究的结果可能会彻底改变脑震荡后症状的监测方式,并为旨在改善恢复的新治疗方法铺平道路。
“我们的研究为理解和诊断脑震荡提供了新方法,特别是通过与脑震荡症状相关的新型大脑活动,”惠特洛博士表示。“它强调了在头部受伤后密切监测儿童的重要性,并认真对待脑震荡。”
参与研究的其他贡献者包括伊丽莎白·M·达文伯特,Ph.D.,劳拉·A·弗拉什曼,Ph.D.,吉莉安·厄本,Ph.D.,斯里坎塔姆·S·纳加拉詹,Ph.D.,基然·索林加普拉姆·赛,Ph.D.,乔尔·斯蒂策尔,Ph.D.,和约瑟夫·A·马尔迪扬,M.D.
这项研究得到了美国国立卫生研究院(NIH)多项拨款的支持,包括R01NS082453、R01NS091602、F32-NS119375,以及加拿大健康研究院(CIHR)的班廷博士后奖学金(BPF-186555)和CIHR加拿大研究主席(CRC-2023-00300)。