Специалисты здравоохранения, врачи и родители часто задаются вопросом: Почему одни дети после перенесенной черепно-мозговой травмы восстанавливаются быстро, а у других тяжелые последствия травмы могут длиться годами?
Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе (UCLA) предположили, что подобные различия объясняются повреждением слоя жировой соединительной ткани вокруг нервных волокон головного мозга, а не степенью тяжести травмы, как считалось ранее. Проведя исследование (результаты опубликованы 15 июля в "Journal of Neuroscience"), ученые также выявили возможные биомаркеры, которые помогут врачам определить, кто из пациентов находится в группе высокого риска и должен находиться под наблюдением специалистов.
Исследователи применили изображения, полученные при помощи компьютерной томографии, совместно с записью электрической активности мозга (электроэнцефалограмма), чтобы выяснить, как повреждения защитной оболочки головного мозга влияют на скорость обработки и запоминания информации у детей, перенесших сотрясение или другую травму мозга.
«Подобно тому, как изоляция электрических проводов гарантирует непрерывность связи, нервные волокна головного мозга заключены в жировую ткань - миелин, которая охраняет сигналы, проходящие в мозге», - поясняет д-р Кристофер Гиза, директор программы Steve Tisch BrainSPORT в UCLA и профессор детской нейрохирургии в Медицинском институте David Geffen и Детском госпитале Mattel. «Мы полагаем, что миелин повреждается в результате травмы и, как следствие, информация в мозге передается медленнее. В результате, нарушается способность человека к запоминанию нового материала, т.е. - обучению.
Для проверки своей гипотезы, ученые попросили 32 детей и подростков возрастом от 8 до 19 лет решить серию задач на умственную деятельность. Все они перенесли травму головного мозга средней и тяжелой степени за последние 5 месяцев. С помощью тестирования оценивалась скорость обработки информации, кратковременная память, вербальное заучивание, а также когнитивная гибкость.
Ученые вели запись электрической активности мозга детей (ЭЭГ), чтобы оценить, насколько быстро их нервные волокна могут проводить информацию, а затем применяли метод визуализации проводящих путей мозга (томографию), чтобы выявить дефекты в их структуре.
Сравнивая результаты тестирования детей с повреждениями мозга и результаты 10-ти здоровых детей из контрольной группы, ученые заметили существенные различия.
У половины испытуемых томография показала повреждения миелина, защищающего нейронную сеть. Эти пациенты (14 %) хуже всех справились с когнитивным тестом. Их проводящие пути функционировали в 3 раза медленнее, чем у здоровых детей.
На томографических изображениях 16-ти испытуемых видно, что миелин остался практически неповрежденным; мозг этих пациентов был способен обрабатывать информацию так же быстро, как у здоровых детей. Они на 9 % лучше справлялись с заданиями, чем дети с более сильным повреждением миелина, но по-прежнему не так хорошо, как здоровые дети.
«Мы полагаем, что визуализация проводящих путей мозга для оценки их структуры и функционирования поможет сделать правильный прогноз после травмы», - утверждает ведущий автор исследования д-р Эмили Денни из Медицинского института Keck при USC.
В дальнейшем исследователи собираются выяснить, как меняются определенные биомаркеры в мозге в течение первого года после травмы, когда восстанавливаются некоторые утраченные когнитивные функции.
