Частые удары головой ухудшают вербальное обучение футболистов

Футбол — очень популярный контактный вид спорта, в котором игроки часто используют практику нанесения ударов головой по мячу. Такие многократные повторяющиеся удары головой (repetitive head impacts, RHI) в спорте вызывают серьезные опасения у медицинского сообщества: даже без диагностированных сотрясений они признаются потенциально опасными — их связывают с повышенным риском нейродегенеративных заболеваний в дальнейшем. Например, у профессиональных футболистов и любителей часто выявляли признаки хронической травматической энцефалопатии — нейродегенеративного заболевания, ассоциированного с повторяющимися черепно-мозговыми травмами. 

Благодаря предыдущим исследованиям и биомеханическому моделированию уже известно, что граница раздела серого вещества и белого вещества коры головного мозга (gray matter – white matter interface, GWI) особенно восприимчива к травмам. Также ранее ученым удалось установить, что место наибольшего напряжения тканей от удара футбольным мячом — это орбитофронтальная кора, расположенная в нижней части лобных долей. Эта область активно участвует в процессах принятия решений и при этом известна своей предрасположенностью к черепно-мозговым травмам. Тем не менее, возможности исследования орбитофронтальной коры существенно ограничены, поскольку стандартные методы Диффузионная магнитно-резонансная томография" title="" target="_blank">диффузионной магнитно-резонансной томографии (дМРТ) рассчитаны на анализ структур, расположенных глубоко в мозге, а не на анализ внешних слоев. 

Ученые из Колумбийского университета решили разобраться, является ли граница между серым и белым веществом орбитофронтальной коры основным местом повреждения в результате повторяющихся ударов головой у футболистов и связана ли она с ухудшением вербального обучения при RHI.
Исследователи разработали новый метод диффузионной МРТ, который позволяет точно определить микроструктуру в переходных зонах между серым и белым веществом на внешней поверхности мозга. Наличие микроструктурных изменений GWI было определено как биомаркер повреждений: у здоровых людей наблюдается резкий переход между серым и белым веществом, однако удары по голове создают силы сдвига между этими двумя типами тканей (из-за разности их плотностей), что приводит к размыванию границы. 

К исследованию привлекались футболисты-любители (как мужчины, так и женщины) в возрасте от 18 до 53 лет, которые в целом играли в футбол не менее 5 лет, а за последний год играли не менее 6 месяцев. Для оценки вербального обучения и памяти использовался тест «Международный список покупок» (International Shopping List, ISL), при котором участнику зачитывается вслух список из 12 слов, сразу после чего его просят произвольно вспомнить эти слова.
По результатам МРТ среди шести исследованных областей мозга (поясной, лобной, затылочной, орбитофронтальной, теменной и височной) только в орбитофронтальной коре наблюдались микроструктурные изменения на уровне GWI в результате повторяющихся ударов головой. Анализ когнитивных способностей показал, что у футболистов с более размытой границей орбитофронтального GWI наблюдались более низкие результаты в тесте на немедленное воспроизведение ISL. Полученные данные позволили ученым впервые связать повторяющиеся удары головы и определенные изменения в конкретной области мозга, которые, в свою очередь, ухудшают когнитивные функции. 

Четкость границы GWI может стать перспективным клиническим биомаркером для раннего выявления у спортсменов патологических изменений, что поможет разработать защитные меры и определить безопасные уровни нагрузки.


Дерегуляция микроРНК у футболистов при игре головой