一项美国小型研究发现,年轻接触性运动运动员的大脑可能在长期脑部疾病症状出现前数年就显示损伤迹象。研究人员发现,51岁以下运动员的脑组织比非运动员表现出更严重的炎症、神经元丢失以及血管损伤。该研究表明,无论运动员是否最终发展为退行性脑部疾病慢性创伤性脑病(CTE),重复性头部撞击都可能导致长期脑损伤。
科学媒体中心邀请专家就此发表评论。
奥克兰理工大学心理学与神经科学系副教授Mangor Pedersen评论道:
“这项研究在理解头部撞击如何影响大脑方面迈出重要一步。它表明损伤可能早在慢性创伤性脑病等疾病被诊断前就已开始。我们仍需更多研究来明确高风险人群及大脑易损期,但这些发现与我们自主开展的MRI研究结果一致——由Christi Essex博士和Mayan Bedggood主导的博士项目显示,年轻运动员脑部变化迹象(包括铁沉积和炎症)可能在脑震荡后数周内出现。
这共同对运动安全具有重要启示,凸显了加强监测、早期检测和强化防护以降低长期脑损伤风险的必要性。”
利益冲突声明:无。
奥克兰大学脑损伤与神经退行性疾病研究实验室主任Helen Murray博士评论道:
“该研究采用单核RNA测序技术分析人类脑细胞对重复性头部撞击的响应。研究人员检查了25至51岁接触性运动男性的死后脑组织,比较三组人群:八名无接触性运动史的健康对照者、九名有重复头部撞击史但无慢性创伤性脑病(CTE)的运动员,以及十一名死后确诊早期CTE的运动员。
尽管受试者数量较少(脑捐赠研究的常见局限),该研究仍为理解大脑对重复头部撞击的响应提供了宝贵见解。研究聚焦于CTE早期易损的前额叶皮层,但未直接观察以血管周围斑块状tau蛋白病变为特征的典型CTE病灶,因此揭示了与多年头部撞击暴露相关的广泛脑部变化。
研究显示,重复头部撞击组和CTE组患者大脑特定皮层层(脑沟深处)的神经元数量减少。该区域在头部撞击时最易受剪切应力影响,也是CTE病灶特异性发展区域。关键的是,神经元减少与该区域tau蛋白病变程度无相关性,表明这些变化发生在CTE病理标志物显现之前。然而数据也显示个体神经元数量差异显著,目前尚不明确这些变化对脑功能的影响。
研究还指出炎症是重复头部撞击的早期且持续效应。作为大脑免疫细胞的小胶质细胞,随着运动年限增加,从健康静息状态转变为更活跃的炎症状态。血管细胞和星形胶质细胞等支持细胞也显示应激和激活迹象。这些变化共同表明,仅重复头部撞击本身(即使无CTE病理)即与炎症过程、血管破坏和神经元丢失相关。该工作支持我们奥克兰大学脑研究中心今年早些时候发表的发现:星形胶质细胞介导的炎症是CTE病灶的关键特征。
尽管需进一步研究理解这些发现的功能后果,该研究强化了证据:多年重复头部撞击可在年轻运动员脑内诱导慢性炎症细胞变化,即使他们可能永远不会发展为CTE。研究结果强调必须制定策略减少训练和比赛中的头部撞击暴露,并在脑震荡管理和重返赛场决策中保持谨慎。”
利益冲突声明:“新西兰冰球代表队成员。目前在新西兰健康研究理事会和新西兰神经学基金会资助下研究慢性创伤性脑病的神经病理学。”
奥克兰理工大学人类表现学教授Patria Hume评论道:
“该研究提出新观点:重复头部撞击可能首先引发其他类型脑损伤和炎症,这些或导致早期症状,而已知的CTE脑部变化可能较晚出现。这与先前聚焦特定脑蛋白(磷酸化tau蛋白)作为疾病主因的思维形成转变。新研究为理解和应对CTE开辟了新途径。
CTE研究的最大挑战之一在于,患者经历的情绪、记忆或行为症状与死后脑部病变程度并不总相符。无典型CTE脑部标志者可能出现与确诊者相似的症状。新研究作者坦承,受试者症状无法完全用常规CTE脑部变化解释。
然而,该研究设计无法确定头部撞击是否直接导致这些变化,或这些变化是否必然发展为CTE。研究未明确说明头部损伤史的测量方法,也未将发现与现实生活症状关联。缺乏此关联,难以判断结果对运动员和公众的意义。发现虽重要,但需更多研究理解完整机制。”
“研究依赖死后脑样本,无法追踪变化的时序发展。未追踪生前个体,难以确定这些变化是否必然致病,或属于其他过程。研究结论可能被过度解读。”
“尽管该研究为理解头部损伤如何影响大脑提供了新线索,但未能提供活体诊断或治疗CTE的方法。在研究人员能可靠识别活体患者并建立脑变化与症状的关联前,新疗法的承诺仍遥不可及。这是进步,但非最终答案。”
利益冲突声明:“作为奥克兰理工大学运动损伤生物力学专家,本人无利益冲突声明。”
奥塔哥大学物理治疗学院Gisela Sole教授评论道:
“该研究在经历重复头部撞击、脑震荡乃至严重CTE的相对年轻接触性运动运动员(二十多岁至五十岁)的死后脑组织中发现损伤和炎症迹象。这些令人担忧的发现凸显了对年轻人(尤其脑部仍在愈合时遭遇二次或三次脑震荡)进行早期诊断和治疗的必要性。
许多运动员不报告疑似脑震荡,宁愿继续参赛也不愿接受至少三周的恢复期。即使是轻度脑震荡,休息仍至关重要——至少48小时减少活动,随后根据头晕、头痛、疲劳、平衡问题、光/噪声敏感或注意力困难等症状逐步恢复学习和运动。
鉴于这些新发现,由训练有素的医疗专业人员(医生、执业护士或物理治疗师)进行诊断更为重要,以提供正确的休息指导和分级恢复活动。强制离赛期对让脑部炎症消退并降低长期风险至关重要。运动员重返接触性运动前需医疗许可,因医疗人员可检测日常活动中不明显的隐性症状。
儿童和青少年发育中的大脑尤其脆弱,需要充足愈合时间。不良脑震荡管理可能导致恢复期延长、再损伤风险增加,以及记忆力、注意力和学业表现的持久问题。家长、教师和教练有更大责任确保疑似脑震荡的运动员立即接受医疗评估。”
“为了一场比赛而冒长期残疾的风险绝不值得。”
利益冲突声明:“奥塔哥大学物理治疗学院教授;完成新西兰彩票健康基金资助项目,共同设计并实施新西兰中学脑震荡管理框架及网站;担任世界橄榄球联合会资助的ORCHID研究项目(2022/2023年通过仪器化护齿器测量橄榄球训练/比赛中的头部撞击)的联合研究员(首席研究员Melanie Bussey教授)。”
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