Τι συμβαίνει στον εγκέφαλο μετά από τραυματισμό στο κεφάλι
Ένας τραυματισμός στο κεφάλι που επηρεάζει τον εγκέφαλο, όπως αυτός που μπορεί να προκαλέσει ένα τροχαία ή μια απότομη πτώση, οδηγεί σε αλλαγές στον εγκέφαλο πέρα από το σημείο της πρόσκρουσης, αναφέρουν επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Tufts.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου συνεργάζονται για να δημιουργήσουν νέες νευρικές οδούς σε μια προσπάθεια να αναπληρώσουν εκείνες που χάθηκαν.
«Η έρευνα για τον τραυματισμό του εγκεφάλου, τείνει να επικεντρώνεται στην περιοχή του τραυματισμού, η νέα μελέτη δείχνει ωστόσο ότι επηρεάζεται όλος ο εγκέφαλος και η απεικόνιση απομακρυσμένων από το σημείο περιοχών μπορεί να παρέχει πολύτιμες πληροφορίες. Διαπιστώσαμε ότι ακόμη και αυτές οι περιοχές συμπεριφέρονταν διαφορετικά αμέσως μετά», λέει η πρώτη συγγραφέας της μελέτης, νευροεπιστήμονας Samantha Bottom-Tanzer.
Η Bottom-Tanzer και οι συνεργάτες της είναι οι πρώτοι που χρησιμοποίησαν μια τεχνική απεικόνισης που συνδυάζει φθορίζοντες αισθητήρες νευρωνικής δραστηριότητας και ηλεκτρόδια για να καταγράψουν πώς συνομιλούν πολλά μέρη του εγκεφάλου μετά από έναν εγκεφαλικό τραυματισμό. Οι ερευνητές παρακολούθησαν τη νευρωνική δραστηριότητα σε ποντίκια έως και τρεις εβδομάδες μετά τον τραυματισμό κατά τη διάρκεια περιόδων άσκησης και ανάπαυσης.
Ενώ η συνδεσιμότητα των νευρώνων μειώθηκε μετά την εγκεφαλική βλάβη, όλα τα ποντίκια μπορούσαν να χρησιμοποιούν κανονικά έναν τροχό άσκησης. Ωστόσο, η δραστηριότητα των τραυματισμένων εγκεφάλων καθ' όλη τη διάρκεια και των δύο περιόδων τρεξίματος και ανάπαυσης ήταν αξιοσημείωτα διαφορετική από τους υγιείς εγκεφάλους. Παραδόξως, δεν εμφάνιζαν διακριτά μοτίβα εγκεφαλικών κυμάτων όταν κινούνταν σε σχέση με όταν ήταν ακίνητα, κάτι που θα περίμεναν οι ερευνητές.
«Είτε παρατηρείς κάτι, είτε περπατάς, ο εγκέφαλος αλλάζει ανάλογα με την εργασία που κάνεις», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Chris Dulla, καθηγητής και προσωρινός πρόεδρος νευροεπιστημών στην Ιατρική Σχολή.
«Μετά από εγκεφαλική βλάβη λόγω τραυματισμού, αυτή η ικανότητα δεν είναι τόσο ισχυρή, υποδεικνύοντας ότι τέτοια γεγονότα επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος αλλάζει με τρόπο που δεν κατανοούμε. Αυτό που προκύπτει από τα δεδομένα είναι ότι ο εγκέφαλος βρίσκει νέες λύσεις για να εκτελέσει τις πολύπλοκες εργασίες», προσθέτει.
Αυτή η πλαστικότητα έχει κλινικές επιπτώσεις. Οι τραυματικές εγκεφαλικές κακώσεις συχνά οδηγούν σε μακροχρόνια προβλήματα υγείας και σκοτώνουν δεκάδες χιλιάδες Αμερικανούς κάθε χρόνο, ασύμφωνα με το Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων.
Οι ερευνητές προβλέπουν ότι η απεικόνιση του εγκεφάλου ενός ασθενούς ενώ εκτελεί διάφορες δραστηριότητες, θα μπορούσε να εντοπίσει καλύτερα πώς μπορεί να έχει τραυματιστεί κάποιος ή ποιες λειτουργίες επηρεάζονται, βελτιώνοντας τη θεραπεία του ατόμου.
«Η μελέτη υπογραμμίζει την πολυπλοκότητα του τρόπου με τον οποίο ο τραυματισμός επηρεάζει έναν δυναμικό και πάντα μεταβαλλόμενο εγκέφαλο», λέει η Bottom-Tanzer. «Οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται τον εγκέφαλο σε μία κατάσταση, αλλά τα δεδομένα μας δείχνουν ότι υπάρχουν διακυμάνσεις και αυτό μπορεί να προσφέρει ευκαιρίες για τη διερεύνηση διαφορετικών παρεμβάσεων για τη φυσικοθεραπεία, τη λογοθεραπεία κλπ.».
Στο μέλλον, οι ερευνητές σχεδιάζουν να ερευνήσουν τις αλλαγές στη νευρική δραστηριότητα μετά από εγκεφαλική βλάβη λόγω τραυματισμού για ακόμη μεγαλύτερη περίοδο μετά την αποκατάσταση. Θα διερευνήσουν επίσης πώς η τεχνολογία απεικόνισής τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό αλλαγών στην εγκεφαλική δραστηριότητα που μπορεί να μεταφράζονται σε συγκεκριμένους τύπους δυσλειτουργίας ή να συσχετίζονται με άλλα προβλήματα μακροπρόθεσμα.
Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό Cerebral Cortex.