Et stort stød mod hovedet kan bogstaveligt talt sende hjernen, der springer rundt inde i kraniet, og alt det skændende kan skade hjernen på en måde, der forstyrrer strømmen af information fra den ene halvdel af organet til den anden, ifølge en ny undersøgelse.
Undersøgelsen fokuserede på et tæt bundt nervefibre kendt som corpus callosum, som normalt tjener som en landine for hjernes venstre og højre halvkugler til at tale med hinanden. Men disse tværkrydsede ledninger kan lide alvorlige skader, hvis hjernen pludselig vrider sig eller springer mod kraniet, hvilket resulterer i mild traumatisk hjerneskade - også kendt som hjernerystelse.
Nylig forskning antyder, at hjernerystelser ryster corpus callosum mere voldsomt end nogen anden struktur i hjernen, men forskere ved ikke nøjagtigt, hvordan de resulterende skader kan påvirke hjernens funktion. Nu har ny forskning peget på, hvordan hjernerystelse-induceret skade stopper hjerneaktivitet fra sit normale forløb.
"I den sunde hjerne er der et forhold mellem mikrostrukturen i corpus callosum ... og hvor hurtigt vi behandler information. Dette forhold ændres efter hjernerystelse," medforfatter Dr. Melanie Wegener, en fast læge ved New York University Langone Health , fortalte Live Science i en e-mail. Resultaterne, der blev præsenteret i dag (3. december) på det årlige møde i Radiologisk Selskab i Nordamerika i Chicago, kunne hjælpe klinikere med at måle, hvor meget skade en patient er blevet påført efter hjernerystelse og vejlede deres behandling, tilføjede Wegener.
For at se, hvordan hjernefunktionen ændrer sig efter hjernerystelse, brugte Wegener og hendes kolleger hjernescanninger til at kigge gennem kranierne hos 36 patienter, der havde lidt en mild traumatisk hjerneskade mindre end fire uger før, samt 27 yderligere deltagere uden traumatisk hjerneskade. Ved hjælp af en teknik kaldet "diffusion MRI" undersøgte forskerne, hvordan vandmolekyler bevæger sig i og omkring nervefibrene i deltagernes hoveder.
I modsætning til fritflydende vandmolekyler i et glas, der våger gennem deres beholder tilfældigt, har vand i hjernen en tendens til at bevæge sig hurtigere langs bundter af nervefibre, der er orienteret i en lignende retning, ifølge lærebogen Guide to Research Techniques in Neuroscience (Academic Presse, 2010). Diffusion MRI giver forskere mulighed for at kortlægge disse cerebrale vandveje i uberørt detalj, og ud fra disse data udlede placeringen, størrelsen og densiteten af individuelle nervefibre, der væver og vind gennem hjernen.
Efter Wegener og hendes coauthors tog øjebliksbilleder af deres deltagers hjerner, udfordrede de både hjernerystelsen og kontrolgrupperne til en vanskelig test. Individerne fokuserede først deres opmærksomhed på en skærm med et "X" i midten; derefter dukker et tre bogstaver ord op til enten venstre eller højre for X. Deltagerne sagde ordet højt så hurtigt som muligt inden de går videre til næste runde.
Virker enkelt nok, men der er en fangst.
I de fleste mennesker fungerer venstre side af hjernen som et vigtigt knudepunkt for sprogbehandling, hvilket betyder, at skrevne ord skal tilsluttes til venstre hjernehalvdel, før vi kan læse dem højt. Denne proces udfoldes let, når ord vises foran det højre øje, som trækker information direkte til venstre side af hjernen. Men når ord vises foran venstre øje, rejser ordet først til højre side af hjernen og skal krydse corpus callosum, før det kan læses. Det går tid at krydse fra den ene side af hjernen til den anden - derfor tager folk længere tid at læse ord, der vises på deres venstre side end dem på deres højre side.
I Wegeners undersøgelse udførte både sunde og tidligere hjernerystede patienter det samme på testen; begge læste højre sideord uden problemer, men oplevede en kort forsinkelse, når de blev præsenteret fra venstre side. Men deres MR-scanninger fortalte en interessant historie. I kontrolgruppen korresponderede deltagernes præstationer på testen med formen og strukturen af en tyk del af corpus callosum kendt som splenium. Beliggende nær bagsiden af hjernen, broen splenium det højre visuelle cortex og venstre sprog center, og tjener som en praktisk rute for ord at rejse over hjernen.
Hos patienter, der havde oplevet en hjernerystelse, var der imidlertid ingen tilsyneladende forbindelse mellem milt og testydelse. I stedet virkede præstation bundet til en struktur i den modsatte ende af corpus callosum, kaldet genu. Hjernerystelse ændrede sandsynligvis den oprindelige struktur i corpus callosum og tvang ord til at finde alternative ruter over hjernen, konkluderede forfatterne.
"Det er ikke helt klart, hvordan hjernen reagerer efter en skade," men generelt antyder resultaterne, at sunde hjernestrukturer kan hjælpe med at dække beskadigede efter hjernerystelse, sagde Wegener.
Der kan dog være en anden forklaring, ifølge en ekspert. Harvey Levin, en neuropsykolog og professor i fysisk medicin og rehabilitering ved Baylor College of Medicine i Houston, som ikke var involveret i undersøgelsen, sagde, at det er usandsynligt, at en del af corpus callosum ville overtage jobbet til en anden. "Der er ingen måde, at fronten af corpus callosum kan udføre, hvad bagsiden kan gøre," sagde han. Snarere kan det være, at milten kun blev delvist beskadiget og bevarede en vis funktion. Hvis det er tilfældet, kan milten fortsætte med at overføre information fra den ene side af hjernen til den anden, sagde han.
Med hensyn til testpræstation holdt patienter med tidligere hjernerystelse med kontrolgruppen i denne særlige undersøgelse, men Wegener sagde, at de strukturelle ændringer i corpus callosum kan påvirke den kognitive funktion på andre måder. ”Vi er nysgerrige over, hvordan disse fund relateres til specifikke symptomer, såsom kognitiv aftagelse, besvær med opmærksomhed og koncentration,” sagde hun.
Fra nu af sagde Levin imidlertid ingen konklusioner fra den nye undersøgelse om, hvordan den bemærkede strukturelle skade er relateret til den virkelige hjernefunktion. ”Ekstrapolering fra til, hvordan en person fungerer i det daglige liv, er et meget langt spring,” sagde han. For det første varierer definitionen af "mild traumatisk hjerneskade" afhængigt af den givne undersøgelse, så det er uklart, om de nye resultater vil gælde for en anden prøve af patienter med hjernerystelse, sagde han. Yderligere undersøgte NYU-undersøgelsen en lille gruppe mennesker. Samlet set skal vi være "ganske forsigtige" med at fortolke resultaterne, sagde Levin.
Hvis fremtidige undersøgelser bekræfter resultaterne, kunne klinikere spore strukturelle ændringer i corpus callosum og andre nervefibre for at diagnosticere patienter med hjernerystelse og spore deres bedring gennem tid, sagde Wegener. I den nærmeste fremtid sigter hun og hendes medforfattere at kombinere hjerneafbildning med maskinlæring - en type kunstig intelligenssoftware - for mere nøjagtigt at opdage hjerneskade hos patienter med hjernerystelse og vejlede deres behandlingsforløb.
Redaktørens note: Denne artikel blev opdateret den 3. december for at inkludere citater fra Harvey Levin.
