Billeder af en hårdtslående sygdom

Det anslås, at fodboldspillere kan modtage helt op til 1.500 slag i hovedet på en sæson. Ikke hvert slag resulterer i øjeblikkelig skade, men en voksende mængde forskning tyder på, at gentagne slag kan føre til alvorlige, langsigtede hjerneskader. Mere end 20 NFL-spillere er indtil videre blevet diagnosticeret med kronisk traumatisk encefalopati (CTE), en neurodegenerativ sygdom, efter deres død.

Hjerneskade: Udsnit af hjernen hos en normal 65-årig er vist øverst; hjernen hos John Grimsley, en 45-årig tidligere NFL-spiller, er i bund. Den brune plet i Grimsleys hjerne indikerer store mængder unormalt tau-protein.

Forskere ved Boston Universitys Center for Studiet af Traumatisk Encephalopati ( DENNE CSTE ) bruger nu sofistikerede billeddannelsesteknikker til at opdage tegn på denne skade hos levende patienter, arbejde, der kan føre til en bedre forståelse af fænomenet, og hjælpe med at identificere udsatte atleter. CTE er i øjeblikket diagnosticeret ved at undersøge en patients hjernevæv under et mikroskop.

I februar undersøgte BU-forskerne hjernen på Dave Duerson, en pensioneret professionel fodboldspiller, der begik selvmord efter at have lidt af symptomer forbundet med gentagne hjernetraumer, herunder hukommelsestab, dårlig impulskontrol og uregelmæssig adfærd. Duerson, der spillede 11 sæsoner i NFL, blev den 14. spiller diagnosticeret med CTE ud af de 15 NFL-spillere, centeret har studeret.

CTE er ved at blive en almindeligt anerkendt sygdom; det er en del af den voksende viden om traumatisk hjerneskade, der er eksploderet i de sidste par år, siger Julian Bailes , professor og formand for neurokirurgisk afdeling og direktør for Hjerneskadeforskningsinstitut (BIRI) ved West Virginia University, det eneste andet institut, der studerer sygdommen. Vi ved endnu ikke, hvor stort problemet egentlig er – er det nogle få procent af spillerne, der har sygdommen, eller mere end det? siger Bailes.

I samarbejde med Brigham and Women's Hospital i Boston gennemførte BU-forskerne for nylig et pilotstudie, som involverede billeddannelse af hjernen hos fem professionelle atleter, der vides at have oplevet gentagne hovedtraumer, og fem aldersmatchede ikke-atlet-personer uden nogen historie med hovedtraumer. Et lignende, men meget større, treårigt studie forventes at starte til sommer.

CTE er præget af den progressive degeneration af hjernevæv og akkumulering af tau-protein, som giver strukturel støtte til mikrotubuli, der transmitterer molekyler mellem celler og neuroner, ned ad de aksonale spor. Det menes, at gentagne slag mod hovedet får disse mikrotubuli til at strække, svulme og falde fra hinanden, så cellen ikke kan fungere, og tau-proteinet begynder at klumpe sig sammen.

Forskerne brugte forskellige billedbehandlingsteknikker til at opdage disse ændringer i hjernen. De brugte diffusion tensor imaging (DTI), en variation af magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), til at undersøge det komplekse netværk af nervefibre, der forbinder forskellige hjerneområder. DTI sporer bevægelsen af ​​vandmolekyler gennem hjernen, så forskere kan skabe et detaljeret billede af axonerne ved at analysere vanddiffusionsretningen.

Forskerne så færre aksonale forbindelser mellem neuroner og fibre i pilotstudiets forsøgspersoner, som havde en historie med hovedpåvirkninger. Det var meget tydeligt, da vi lagde billederne side om side, at atleterne har fremskreden atrofi eller områder, hvor fiberspor er forsvundet, siger Christopher Nowinski , meddirektør for CSTE og medstifter og præsident for Sports Legacy Institute, en nonprofitorganisation baseret i Waltham, Massachusetts, der studerer hjerneskade hos atleter og var involveret i projektet.

Selvmordsskader: Ovenfor er tre sektioner af hjernen hos Dave Duerson, en 50-årig tidligere NFL-spiller, der begik selvmord i februar – den frontale og temporale cortex, hippocampus og amygdale. De brune, misfarvede områder viser store mængder unormalt tau-protein, en indikation af, at Duerson havde moderat fremskreden CTE. Den nederste række viser mikroskopiske billeder fra de unormale hjerneområder.

Forskerne brugte også magnetisk resonansspektroskopi (MRS), en teknik, der måler niveauer af kemikalier og neurotransmittere i hjernen. Det er som en virtuel biopsi af hjernen, fordi vi kommer til at se en spektral analyse af forskellige biokemiske metabolitter uden at gå invasivt ind i det, siger Robert Stern , meddirektør for CSTE og lektor i neurologi ved BU School of Medicine. Undersøgelsen viste nogle meget slående og signifikante forskelle mellem atleterne og kontrollerne, når det kommer til visse kemikalier, siger Stern. Han har dog ikke ønsket at kommentere de konkrete kemiske forskelle, fordi det kun var et pilotstudie.

Hjernerne hos alle fem atleter med en historie med hovedpåvirkninger var unormale på den ene eller anden måde, siger Nowinski. Men det betyder ikke nødvendigvis, at forsøgspersonerne har CTE. Det er meningen med det større studie, for at finde ud af, om abnormiteterne betyder noget, siger han.

Den større undersøgelse vil omfatte en gruppe pensionerede NFL-spillere, som forskerne anser for at have den største risiko for at udvikle CTE, og en gruppe pensionerede atleter, der dyrkede ikke-kontakt sport og ikke har nogen historie med gentagne hjerneskader. Ud over at afbilde spillernes hjerner ved hjælp af DTI, MRS og avanceret MRI, vil forskerne tage DNA-, blod- og spinalvæskeprøver for at lede efter genetiske risikofaktorer. De vil også udføre kliniske og neurologiske undersøgelser og neuropsykologiske tests. Sygdomssymptomerne omfatter hukommelsesproblemer, impulskontrol, depression, apati og problemer med kognitive færdigheder som planlægning.

Mens vi ved, at gentagne hjernetraumer er en nødvendig variabel, er det ikke en tilstrækkelig variabel, siger Stern. Med andre ord ved forskerne ikke, hvorfor nogle mennesker, der oplever gentagne hjernetraumer, får sygdommen, mens andre ikke gør, og de ved ikke, hvor mange hits eller hvilke typer af hits, der kan forårsage sygdommen.

Ved at kombinere forskellige værktøjer forventer BU-forskerne at kunne opdage og diagnosticere CTE inden for fem år. CSTE har over 73 hjerner i sin hjernebank, med over 360 atleter forpligtet til at donere deres, efter de dør. Stern bekræftede også, at centeret modtager hjernen fra den 28-årige NHL-spiller Derek Boogard, som blev fundet død i sin lejlighed den 13. maj. Han var ved at komme sig efter en traumatisk hjerneskade, der afsluttede sæsonen. Centret har også fundet beviser for, at de to tidligere NHL-spillere, det har undersøgt, havde CTE.

Avancerede billeddannelsesteknikker er fremtiden for tidlig diagnose, siger Gunnar Brolinson , associeret dekan for klinisk forskning for Virginia College of Osteopathic Medicine og læge for Virginia Techs fodboldhold. Indtil da, siger Brolinson, skal du tage hovedet ud af spillet ved at lave bedre regler og uddanne spillere, trænere og forældre om hovedskader.

NFL foretog betydelige regelændringer i sidste sæson med dette i tankerne – hårdere straffe og høje bøder for hjelm-til-hjelm-træf eller slag mod forsvarsløse spillere.

skjule