哥伦比亚大学欧文医学中心 2025年9月18日
哥伦比亚大学研究人员开发的一种脑部成像技术发现，大脑皮层中位于前额后方的区域最容易受到足球头球带来的重复性撞击损伤。他们的研究还发现，这种损伤会导致频繁头球的足球运动员出现认知功能下降。
这项发表于9月18日《JAMA Network Open》杂志上的研究是在来自纽约市的业余成年足球运动员中进行的。
"我们研究的重要之处在于，它首次真正表明，重复性头部撞击的暴露会导致大脑发生特定变化，进而损害认知功能。"
迈克尔·利普顿（Michael Lipton），医学博士、哲学博士，研究负责人，哥伦比亚大学瓦哲洛斯医师与外科医生学院放射学和生物医学工程教授
该研究还为研究人员提供了一种脑部成像工具，可用于检测个体中的这些损伤，深入了解重复性头部撞击对大脑的影响方式，并开发治疗方法。
利普顿实验室的第二项研究即将发表在《神经病学》杂志上，该研究使用了不同的成像技术观察大脑，并在同一区域发现了相关损伤。
"这两种技术观察了两个不同的特征，却发现了相同的关联，这加强了我们的结论，即这些变化是头球认知效应的中介，"利普顿说。
寻找脑损伤迹象
研究人员使用一种新的成像技术，在以前无法准确成像的大脑区域中寻找由头球引起的损伤生物标志物。
研究人员使用扩散磁共振成像（dMRI）技术，该技术可检查细胞微观结构和组织，对运动员的大脑进行成像，以观察大脑最外层表面——大脑皮层中白质和灰质之间的界面。
"我们观察这个界面是因为白质和灰质具有不同的密度，并在头部撞击时以不同的速率移动，"利普顿说。"这会在两种组织之间产生剪切力，使两层之间的界面容易受到损伤。"
典型的dMRI技术在分析大脑深部结构时效果良好，但存在重大障碍限制了其分析外层区域的能力——这些区域可能最容易受到头球造成的损伤。利普顿实验室的一名研究生琼·宋（Joan Song）开发了一种新方法，用于表征大脑外表面灰质和白质之间过渡区域内的微观结构。
"在健康个体中，这些组织之间存在明显的过渡，"宋说。"在这里，我们研究了由头球引起的轻微撞击是否可能导致这种过渡减弱。"
研究发现
利普顿团队对352名报告过去一年头球频率不同的成年业余足球运动员以及77名不参与碰撞运动的年龄匹配运动员进行了dMRI扫描。所有球员都进行了简单的学习和记忆测试。
头球最频繁的球员——每年报告头球超过1000次——在眶额区域的灰质和白质之间过渡明显模糊，但在大脑后部其他区域则没有这种情况。头球最频繁的球员在学习和记忆测试中的表现也比很少或几乎不头球的球员差几分。
过渡区域的更大损伤将头部撞击与更差的测试表现联系起来。
"这是非常有力的证据，表明这些微观结构变化很可能是认知缺陷的原因，"利普顿说。
下一步是什么？
该实验室目前正在研究这些生物标志物与后期发展为慢性创伤性脑病（CTE）之间的潜在关系，CTE是一种已在经历多次头部撞击的职业运动员中诊断出的神经退行性疾病。
"我们报告的异常位置与CTE病理学惊人地相似，尽管我们尚不清楚它们是否与CTE有关，或者这些目前健康的运动员中是否有任何人会发展为CTE。"
利普顿实验室还在研究心血管活动是否可以帮助缓冲重复性撞击对大脑造成的损伤。
来源：
哥伦比亚大学欧文医学中心
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