Nowa metoda obrazowania daje odpowiedź na pytania o zróżnicowaniu skutków wstrząsu mózgu

Naukowcy z Albert Einstein College of Medicine na Uniwersytecie Yeshiva i Montefiore Medical Center w internetowym wydaniu Brain Imaging and Behavior wyjaśniają dlaczego u osób, które doznały wstrząsu mózgu, występują tak różne objawy. Najnowsza metoda obrazowania mózgu pozwoliła badaczom zaobserwować, że u każdego pacjenta pojawiają się indywidualne przestrzenne wzorce zaburzeń mózgu, które z czasem ulegają zmianie.

Według dr Michaela D. Liptona, zastępcy dyrektora w Gruss Magnetic Resonance Research Center przy College’u Einsteina, technika ta może ułatwić ocenę stanu pacjenta i pozwolić na przewidzenie czy przebyty wstrząs będzie miał długotrwałe skutki, jak również ocenić skuteczność leczenia.

Centrum Kontroli i Prewencji Chorób szacuje, że około miliona Amerykanów rocznie doświadcza wstrząśnienia mózgu. Większość z nich nie odczuwa długotrwałych skutków urazu, niemniej jednak 30 procent cierpi na różnego rodzaju przewlekłe zaburzenia – między innymi zmiany osobowości.

Do tej pory naukowcy byli w stanie określić różnice pomiędzy obrazem mózgu osoby, która doznała wstrząsu mózgu i mózgiem osoby zdrowej. Nie potrafili jednak odpowiedzieć na pytanie czy istnieją różnice między obrazami mózgów dwóch pacjentów po wstrząśnieniu mózgu.

„Tak naprawdę większość badaczy wyszła z założenia, że u osób, które przeszły wstrząs mózgu, zaburzenia występują w tych samych obszarach mózgu” – zauważa dr Lipton. „Jest to jednak nieprawidłowe myślenie, gdyż jest bardziej prawdopodobne, że uraz spowoduje zmiany w różnych częściach mózgu u każdego pacjenta, ze względu na różną budowę, podatność danej osoby na urazy i sposób w jaki doszło do wstrząsu” – dodaje.

Podczas swoich badań naukowcy z Einsteina wykorzystali najnowszą technikę rezonansu magnetycznego nazywaną obrazowaniem tensora dyfuzji (DTI). Zbadali oni 34 pacjentów, którzy doznali wstrząsu mózgu (19 kobiet i 15 mężczyzn z wieku od 19 do 64 lat).

Badani zostali poddani obrazowaniu mózgu dwa tygodnie po urazie oraz pół roku później. Następnie zebrane dane zostały przeanalizowane przy użyciu oprogramowania nazywanego Enhanced Z-score Microstructural Assessment Pathology (EZ-MAP). Jest to metoda opracowana przez dr Liptona i jego kolegów z Einsteina, która pozwala zbadać mikrozmiany w mózgu każdego pacjenta.

DTI wykrywa nawet najmniejsze urazy w mózgu na podstawie dyfuzji wody w istocie białej. Naukowcy z Einsteina stosowali tę metodę już wcześniej, badając 30 piłkarzy amatorów, którzy grali w piłkę nieprzerwanie od czasów dzieciństwa. Odkryli oni, że gracze często odbijający piłkę główką mają urazy mózgu podobne, do tych, jakie można zaobserwować u osób, które doznały wstrząsu mózgu.

Jednokierunkowość dyfuzji (zmierzona za pomocą DTI) – jest to wskaźnik, który pozwala stwierdzić, czy tkanka mózgu odzyskała swoją integralność – oznaczana jest w skali zero do jednego, nazywanej wskaźnikiem anizotropii frakcyjnej (FA).

W najnowszych badaniach, naukowcy zauważyli obszary o wyjątkowo niskim FA u osób, które doznały wstrząsu mózgu. Nie występowały one natomiast u grupy kontrolnej. Co ciekawe, strefy o niskim FA występowały w różnych obszarach mózgu u różnych pacjentów.

Dla badaczy zaskakujące było to, że w mózgu badanych osób występowały także obszary o podwyższonym wskaźniku FA, a ich umiejscowienie było indywidualne w przypadku każdego pacjenta.

„Zauważyliśmy rozprzestrzenianie się obszarów o wysokim FA w czasie. Podejrzewamy, że obrazuje to reakcję na uraz. Innymi słowy, mózg niweluje straty spowodowane przez uraz, tworząc nowe połączenia neronów” – stwierdza dr Lipton. „Jest to nowe i niespodziewane odkrycie” – dodaje.

Obecnie diagnoza wstrząsu mózgu opiera się głównie na sposobie w jaki doszło do urazu i pierwszych symptomach. Dzięki połączniu metody DTI oraz analizy EZ-MAP, możliwe jest indywidualne podejście do każdego przypadku wstrząsu mózgu i przewidzenie jego ewentualnych skutków w przyszłości.