Επιβαρύνσεις Βλάψτε τη «γέφυρα» μεταξύ των δύο ημίσεων του εγκεφάλου


Ένα μεγάλο χτύπημα στο κεφάλι μπορεί να στείλει κυριολεκτικά τον εγκέφαλο που αναπηδούν γύρω από το κρανίο και όλα αυτά που χτυπάει μπορεί να τραυματίσει τον εγκέφαλο με τρόπο που διαταράσσει τη ροή πληροφοριών από το ένα ήμισυ του οργάνου στο άλλο, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Η μελέτη επικεντρώθηκε σε μια πυκνή δέσμη νευρικών ινών γνωστή ως corpus callosum, η οποία κανονικά χρησιμεύει ως γη για το αριστερό και δεξιό ημισφαίριο του εγκεφάλου για να μιλήσουν μεταξύ τους. Αλλά αυτά τα διασταυρωμένα σύρματα μπορούν να υποφέρουν από σοβαρές βλάβες αν ο εγκέφαλος ξαφνικά στρεβλώνει ή κλαπεί κατά του κρανίου, με αποτέλεσμα ήπιο τραυματικό εγκεφαλικό τραύμα – αλλιώς γνωστό ως διάσειση.

Πρόσφατη έρευνα υποδηλώνει ότι τα συγκλονιστικά χτυπήματα αναδεύουν το κάλιο του corpus περισσότερο βίαια από οποιαδήποτε άλλη δομή στον εγκέφαλο, αλλά οι επιστήμονες δεν ξέρουν ακριβώς πώς τα τραύματα που προκύπτουν μπορεί να επηρεάσουν τη λειτουργία του εγκεφάλου. Τώρα, νέα έρευνα έχει εντοπίσει πόσο τραυματισμό προκαλείται τραυματισμό χτυπήσει δραστηριότητα του εγκεφάλου από την κανονική πορεία του.

"Στην υγιή εγκέφαλος, υπάρχει μια σχέση μεταξύ της μικροδομής του corpus callosum … και πόσο γρήγορα επεξεργαζόμαστε τις πληροφορίες. Η σχέση αυτή μεταβάλλεται μετά από διάσειση ", δήλωσε η Dr. Melanie Wegener, ιατρός κάτοικος του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, Langone Health, σε ένα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Τα ευρήματα που παρουσιάστηκαν σήμερα (3 Δεκεμβρίου) στην ετήσια συνάντηση του Radiological Η κοινωνία της Βόρειας Αμερικής στο Σικάγο, θα μπορούσε να βοηθήσει τους κλινικούς ιατρούς να εκτιμήσουν πόση βλάβη υπέστη ένας ασθενής μετά από διάσειση και να καθοδηγήσει τη θεραπεία τους, πρόσθεσε ο Wegener.

Σχετιζομαι με: 10 καθημερινά πράγματα που προκαλούν το Brain Farts

Για να δούμε πώς αλλάζει η λειτουργία του εγκεφάλου μετά από διάσειση, ο Wegener και οι συνεργάτες της χρησιμοποίησαν εγκεφαλικές σαρώνες για να κοιτάξουν μέσα από τα κρανία 36 ασθενών που είχαν υποστεί ήπια τραυματικό εγκεφαλικό τραύμα λιγότερο από τέσσερις εβδομάδες πριν, καθώς και 27 επιπλέον συμμετέχοντες χωρίς τραυματική εγκεφαλική βλάβη. Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται "διάχυση MRI, οι ερευνητές διερεύνησαν πώς τα μόρια του νερού κινούνται μέσα και γύρω από τις νευρικές ίνες στα κεφάλια των συμμετεχόντων.

Σε αντίθεση με τα ελεύθερα μόρια ύδατος σε ένα ποτήρι, τα οποία μπαίνουν στο δοχείο τους τυχαία, το νερό στον εγκέφαλο τείνει να ταξιδεύει πιο γρήγορα σε δέσμες νευρικών ινών που προσανατολίζονται προς την ίδια κατεύθυνση, σύμφωνα με το βιβλίο Οδηγός για τις Τεχνικές Έρευνας στη Νευροεπιστήμη (Academic Press, 2010). Η διάχυση μαγνητικής τομογραφίας επιτρέπει στους επιστήμονες να χαρτογραφούν αυτές τις εγκεφαλικές οδούς σε παρθένες λεπτομέρειες και από αυτά τα δεδομένα να συνάγουν τη θέση, το μέγεθος και την πυκνότητα των επιμέρους νευρικών ινών που υφαίνουν και εισέρχονται στον εγκέφαλο.

Αφού ο Wegener και οι συνάδελφοί του έλαβαν στιγμιότυπα των μυαλών των συμμετεχόντων τους, αμφισβήτησαν τόσο τις ομάδες διάσειξης όσο και τις ομάδες ελέγχου σε μια δύσκολη δοκιμασία. Τα άτομα εστίασαν την προσοχή τους πρώτα σε μια οθόνη με "Χ" στο κέντρο. τότε, μια λέξη τριών γραμμάτων θα εμφανιστεί είτε στα αριστερά είτε στα δεξιά του Χ. Οι συμμετέχοντες θα έλεγαν τη λέξη δυνατά όσο το δυνατόν γρηγορότερα πριν προχωρήσουν στον επόμενο γύρο.

Φαίνεται αρκετά απλό, αλλά υπάρχει μια παγίδα.

Στους περισσότερους ανθρώπους, η αριστερή πλευρά του εγκεφάλου χρησιμεύει ως βασικός κόμβος για την επεξεργασία της γλώσσας, πράγμα που σημαίνει ότι οι γραπτές λέξεις πρέπει να είναι καλωδιωμένες στο αριστερό ημισφαίριο πριν μπορέσουμε να τις διαβάσουμε δυνατά. Αυτή η διαδικασία ξεδιπλώνεται εύκολα όταν εμφανίζονται λέξεις μπροστά από το δεξιό μάτι, το οποίο διοχετεύει πληροφορίες κατευθείαν στην αριστερή πλευρά του εγκεφάλου. Αλλά όταν εμφανίζονται λέξεις μπροστά από το αριστερό μάτι, η λέξη πρώτα μετακινείται προς τη δεξιά πλευρά του εγκεφάλου και πρέπει να διασχίσει το corpus callosum πριν να διαβάσει. Η διέλευση από τη μία πλευρά του εγκεφάλου στο άλλο απαιτεί χρόνο – συνεπώς, οι άνθρωποι χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να διαβάσουν λέξεις που εμφανίζονται στην αριστερή τους πλευρά από αυτές που βρίσκονται στα δεξιά τους.

Σχετιζομαι με: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του δεξιού εγκεφάλου και του αριστερού εγκεφάλου;

Οι ερευνητές του NYU ανέπτυξαν ένα πειραματικό έργο που αξιολογεί πόσο καλά τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου επικοινωνούν μεταξύ τους. Αυτό το παράδειγμα δείχνει μια λέξη που παρουσιάστηκε κατά τη διάρκεια της εργασίας (αριστερά) παράλληλα με ένα διάγραμμα για το πώς οι οπτικές πληροφορίες μετακινούνται από το μάτι στο κέντρο οπτικής επεξεργασίας και τελικά στο κέντρο επεξεργασίας γλώσσας.


Οι ερευνητές του NYU ανέπτυξαν ένα πειραματικό έργο που αξιολογεί πόσο καλά τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου επικοινωνούν μεταξύ τους. Αυτό το παράδειγμα δείχνει μια λέξη που παρουσιάστηκε κατά τη διάρκεια της εργασίας (αριστερά) παράλληλα με ένα διάγραμμα για το πώς οι οπτικές πληροφορίες μετακινούνται από το μάτι στο κέντρο οπτικής επεξεργασίας και τελικά στο κέντρο επεξεργασίας γλώσσας.
(Image credit: Μ. Wegener et αϊ., Radiological Society of North America)

Στη μελέτη του Wegener, τόσο οι υγιείς όσο και οι προηγουμένως συγκεχυμένοι ασθενείς πραγματοποίησαν το ίδιο στη δοκιμή. και οι δύο διαβάσουν τις λέξεις δεξιά με δυνατά λόγια χωρίς πρόβλημα, αλλά παρουσίασαν μια σύντομη καθυστέρηση όταν παρουσίαζαν τις λέξεις αριστερά. Ωστόσο, οι μαγνητικές τομογραφίες τους έδειξαν μια ενδιαφέρουσα ιστορία. Στην ομάδα ελέγχου, οι επιδόσεις των συμμετεχόντων στη δοκιμή συσχετίστηκαν με το σχήμα και τη δομή ενός παχύρρυθμου τμήματος του corpus callosum γνωστού ως σλενίου. Βρίσκεται κοντά στο πίσω μέρος του εγκεφάλου, το σπήλαιο γεφυρώνει το δεξιό οπτικό φλοιό και το αριστερό γλωσσικό κέντρο και χρησιμεύει ως βολική οδός για να ταξιδεύουν οι λέξεις σε ολόκληρο τον εγκέφαλο.

Ωστόσο, σε ασθενείς που είχαν υποστεί διάσειση, δεν υπήρχε εμφανής σχέση μεταξύ του σπληνίου και της απόδοσης της δοκιμής. Αντ 'αυτού, η απόδοση φαινόταν δεμένη με μια δομή στο αντίθετο άκρο του callosum corpus, που ονομάζεται genu. Η διάσειση πιθανώς άλλαξε την αρχική δομή του corpus callosum, αναγκάζοντας τις λέξεις να βρουν εναλλακτικές διαδρομές στον εγκέφαλο, κατέληξαν οι συντάκτες.

"Δεν είναι απολύτως σαφές πώς ο εγκέφαλος ανταποκρίνεται μετά από τραυματισμό", αλλά γενικά, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι υγιείς δομές του εγκεφάλου μπορούν να βοηθήσουν στην κάλυψη των χαλασμένων μετά τη διάσειση, λέει ο Wegener. Παρόλο που οι ασθενείς με παλινδρόμηση συνέχιζαν με την ομάδα ελέγχου στη συγκεκριμένη μελέτη, ο Wegener είπε ότι οι δομικές αλλαγές στο corpus callosum μπορεί να επηρεάσουν τη γνωστική λειτουργία με άλλους τρόπους.

«Είμαστε περίεργοι πώς αυτά τα ευρήματα σχετίζονται με συγκεκριμένα συμπτώματα, όπως η γνωστική επιβράδυνση, η δυσκολία με την προσοχή και τη συγκέντρωση», είπε.

Σχετιζομαι με: 10 πράγματα που δεν γνωρίζατε για τον εγκέφαλο

Εάν οι μελλοντικές μελέτες επιβεβαιώσουν τα αποτελέσματα, οι κλινικοί γιατροί θα μπορούσαν να παρακολουθήσουν τις δομικές αλλαγές στο corpus callosum και άλλες νευρικές ίνες για να εντοπίσουν τους ασθενείς με διάσειση και να εντοπίσουν την ανάκαμψή τους στο χρόνο, δήλωσε ο Wegener. Στο άμεσο μέλλον, αυτή και οι συν-συγγραφείς της στοχεύουν να συνδυάσουν την απεικόνιση του εγκεφάλου με τη μηχανική μάθηση – ένα είδος λογισμικού τεχνητής νοημοσύνης – για να ανιχνεύσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τον εγκεφαλικό τραυματισμό σε ασθενείς με διάσειση και να καθοδηγήσουν την πορεία της θεραπείας τους.

Αρχικά δημοσιεύθηκε στις Ζωντανή επιστήμη.