Suur peapööre võib sõna otseses mõttes kolju sisemuses kopsaka aju saata ja kogu see jama võib uue uuringu kohaselt vigastada aju viisil, mis häirib teabe liikumist elundi ühest osast teise.
Uuring keskendus tihedale närvikiudude kogumile, mida tuntakse kui corpus callosum ja mis tavaliselt toimivad aju vasaku ja parema poolkera maapinnana, et omavahel rääkida. Kuid need ristuvad ristlõikesed võivad põhjustada tõsiseid kahjustusi, kui aju väänab või kolgab järsult vastu kolju, põhjustades kerge traumaatilise ajukahjustuse - muidu tuntud kui põrutus.
Värskeimad uuringud viitavad sellele, et põrutavad löögid raputavad corpus callosumit ägedamalt kui ükski teine aju struktuur, kuid teadlased ei tea täpselt, kuidas saadud vigastused võivad ajutegevust mõjutada. Nüüd on uued uuringud selgitanud välja, kuidas põrutusest põhjustatud vigastus viib aju aktiivsuse normaalsest käigust välja.
"Terves ajus on seos corpus callosumi mikrostruktuuri ja selle vahel, kui kiiresti me andmeid töötleme. See seos muutub pärast põrutamist," kaasautor dr Melanie Wegener, New Yorgi ülikooli Langone Health arst , rääkis Live Science oma e-kirjas. Wegener lisas, et täna (3. detsembril) Chicagos toimuva Põhja-Ameerika radioloogilise ühingu aastakoosolekul esitletud järeldused võiksid aidata arstidel hinnata, kui suurt kahju on patsient pärast põrutamist põdenud ja suunata nende ravi.
Et näha, kuidas ajufunktsioon pärast põrutamist põrkub, kasutasid Wegener ja tema kolleegid aju skaneerimist, et läbi vaadata vähem kui neli nädalat enne kerget traumaatilist ajukahjustust kannatanud 36 patsiendi ja veel 27 traumeeriva ajukahjustuseta patsiendi kolju. Kasutades meetodit, mida nimetatakse "difusioon-MRI-ks", uurisid teadlased, kuidas veemolekulid liiguvad osalejate peade närvikiududes ja nende ümber.
Erinevalt klaasist vabalt ujuvatest veemolekulidest, mis riskivad läbi mahuti juhuslikult, kipub ajuvesi kiiremini liikuma mööda sarnasesse suunda orienteeritud närvikiudude kimpe, vastavalt õpiku Neuroteaduste uurimistehnika juhend (Academic Press, 2010). Difusioon-MRI võimaldab teadlastel kaardistada need peaaju veeteed põlised detailselt ja nende andmete põhjal järeldada ajus koovate ja tuulte tekitavate üksikute närvikiudude asukohta, suurust ja tihedust.
Pärast seda, kui Wegener ja tema kaasautorid tegid oma osalejate ajupilte, tegid nad proovile nii põrutus- kui ka kontrollrühmad. Kõigepealt koondasid isikud oma tähelepanu ekraanile, mille keskel oli "X"; siis ilmub kolmetäheline sõna X-ist vasakule või paremale. Osalejad ütlevad sõna võimalikult kiiresti enne järgmisele ringile liikumist.
Tundub piisavalt lihtne, kuid saak on olemas.
Enamiku inimeste jaoks on aju vasakpoolne külg peamiseks keele töötlemise sõlmpunktiks, mis tähendab, et enne, kui saame neid valjusti lugeda, tuleb kirjutatud sõnad ühendada vasaku poolkera külge. See protsess kulgeb hõlpsalt, kui parema silma ette ilmuvad sõnad, mis suunavad teabe otse aju vasakule küljele. Kui aga sõnad ilmuvad vasaku silma ette, rändab sõna kõigepealt aju paremale poole ja enne selle lugemist peab ületama corpus callosumi. Aju ühelt küljelt teisele ületamine võtab aega - järelikult võtab inimestel vasakul küljel olevate sõnade lugemine kauem aega kui paremal pool.
Wegeneri uuringus viisid nii terved kui ka varem kokku saanud patsiendid testiga sama; mõlemad lugesid parempoolseid sõnu vaevata valjusti, kuid kogesid vasakpoolsete sõnade esitamisel lühikest viivitust. Kuid nende MRT-skaneeringud rääkisid huvitava loo. Kontrollrühmas korreleerusid osalejate katsetaseme korpusesse kutsutud spleniumi paksu osa kuju ja struktuuriga. Aju tagaosa lähedal asuv splenium sillab parema visuaalse ajukoore ja vasaku keelekeskuse ning on sõnade mugavaks marsruudiks üle aju.
Põrutusest põetud patsientidel ei olnud põrna ja testi tulemuste vahel siiski mingit selget seost. Selle asemel näis esitus olevat seotud struktuuriga corpus callosum'i vastasosas, mida nimetatakse genuks. Autorid järeldasid, et põrutus muutis corpus callosumi algset struktuuri, sundides sõnu leidma alternatiivseid teid kogu ajus.
"Pole täiesti selge, kuidas aju reageerib pärast vigastust," kuid üldiselt viitavad tulemused sellele, et tervislikud aju struktuurid võivad pärast põrutamist aidata kahjustatud kahjustuste katmist, ütles Wegener.
Ühe eksperdi sõnul võiks siiski olla ka teine seletus. Houston Baylori meditsiinikõrgkooli neuropsühholoog ning füüsilise meditsiini ja rehabilitatsiooni professor Harvey Levin, kes uuringuga ei tegelenud, ütles, et on ebatõenäoline, et üks osa corpus callosumist võtab üle teise töö. "Ei saa olla nii, et corpus callosum'i esiosa suudab teostada seda, mida tagaosa suudab teha," ütles ta. Pigem võib juhtuda, et põrn oli kahjustunud vaid osaliselt ja säilitas teatud funktsiooni. Kui see nii on, võiks splenium jätkata teabe edastamist aju ühelt küljelt teisele, ütles ta.
Testi tulemuslikkuse osas hoidsid varasemate põrutustega patsiendid selles uuringus kontrollrühmaga sammu, kuid Wegeneri sõnul võivad corpus callosumi struktuurimuutused mõjutada kognitiivset funktsiooni muul viisil. "Oleme uudishimulik, kuidas need leiud on seotud konkreetsete sümptomitega, näiteks kognitiivse aeglustumisega, tähelepanu ja keskendumisraskustega," ütles ta.
Kuid praeguse seisuga ei saa Levini sõnul uuest uuringust järeldusi teha, kuidas nimetatud struktuurilised kahjustused on seotud aju reaalmaailma toimimisega. "Ekstrapoleerimine sellele, kuidas inimene igapäevaelus funktsioneerib, on väga pikk hüpe," ütles ta. Esiteks varieerub "kerge traumaatilise ajukahjustuse" määratlus sõltuvalt antud uuringust, seega on ebaselge, kas uued tulemused kehtivad põrutusest põdevate patsientide erineva valimi kohta, ütles ta. Lisaks sellele valisid NYU uuring väikese rühma inimesi. Üldiselt peaksime tulemuste tõlgendamisel olema "üsna ettevaatlikud", ütles Levin.
Kui tulevased uuringud tulemusi kinnitavad, võiksid arstid jälgida kollaskeha ja muude närvikiudude struktuurimuutusi, et diagnoosida põrutusest põdevaid patsiente ja jälgida nende taastumist läbi aja, ütles Wegener. Lähitulevikus on tema ja ta kaasautorite eesmärk ühendada aju pildistamine masinõppega - teatud tüüpi tehisintellekti tarkvaraga -, et põrutusest põdevatel patsientidel ajukahjustusi täpsemalt tuvastada ja nende ravikuuri suunata.
Toimetaja märkus: seda artiklit värskendati 3. detsembril, et lisada Harvey Levini tsitaadid.