آسیب مغزی تروماتیک مسیرهای عصبی جدیدی را ایجاد می کند

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه تافتز فناوری تصویربرداری را توسعه دادند که فعالیت عصبی را در سراسر مغز در طول هفته های اول بهبودی ثبت می کند. آنها دریافتند که آسیب سر به اندازه کافی جدی است که عملکرد مغز را تحت تأثیر قرار دهد، مانند آسیب ناشی از تصادف رانندگی یا سقوط ناگهانی، منجر به تغییراتی در مغز فراتر از محل ضربه می شود. در یک مدل حیوانی آسیب مغزی تروماتیک، محققان دریافتند که هر دو نیمکره با هم کار می کنند تا مسیرهای عصبی جدید را در تلاش برای تکرار مسیرهای از دست رفته ایجاد کنند.

یافته های آنها در منتشر شده است غشاء مغزی در مقاله ای با عنوان “آسیب تروماتیک مغزی اتصال عملکردی قشر مغزی وابسته به حالت را در مدل موش مختل می کند.”

محققان نوشتند: “آسیب مغزی تروماتیک (TBI) علت اصلی مرگ و میر در جوانان است و می تواند باعث اختلال عملکرد شناختی و حرکتی و اختلال در اتصال عملکردی بین مناطق مغز شود. در بیماران TBI انسانی و مدل‌های جوندگان TBI، اتصال عملکردی پس از آسیب کاهش می‌یابد. بازیابی اتصال پس از TBI با بهبود شناخت و حافظه همراه است، که نشان دهنده ارتباط مهم بین اتصال و نتیجه عملکردی است. ما تغییرات گسترده در اتصال عملکردی به دنبال TBI را با استفاده از تصویربرداری همزمان از کلسیم مزوکورتیکال GCaMP7c و الکتروکورتیکوگرافی (ECoG) در موش‌های آسیب دیده با استفاده از مدل ضربه کنترل‌شده قشر (CCI) TBI بررسی کردیم.

سامانتا باتوم تانزر، نویسنده اول، دانشجوی دکترا/دکترا در علوم اعصاب در دانشکده پزشکی گفت: «حتی مناطق دور از آسیب بلافاصله پس از آن رفتار متفاوتی داشتند. “تحقیقات آسیب تروماتیک مغزی بر روی ناحیه آسیب تمرکز دارد، اما این مطالعه به خوبی نشان می دهد که کل مغز می تواند تحت تاثیر قرار گیرد، و تصویربرداری در مناطق دورتر می تواند اطلاعات ارزشمندی را ارائه دهد.”

Bottom-Tanzer و همکارانش اولین کسانی هستند که از یک تکنیک تصویربرداری استفاده کردند که حسگرهای فلورسنت فعالیت عصبی و الکترودها را ترکیب می کند تا تعداد قسمت های مغز را پس از آسیب مغزی با یکدیگر ثبت کند. این تیم فعالیت عصبی موش‌ها را تا سه هفته پس از آسیب در طول دوره‌های ورزش و استراحت دنبال کردند.

کریس دولا، نویسنده ارشد، دکترا، پروفسور و رئیس موقت علوم اعصاب در دانشکده پزشکی، می‌گوید: «اعم از توجه یا راه رفتن، مغزها بسته به وظیفه‌ای که انجام می‌دهید، حالت‌ها را تغییر می‌دهد. پس از آسیب تروماتیک مغزی، این توانایی آنقدر قوی نیست که نشان می‌دهد چنین رویدادهایی نحوه تغییر حالت‌های مغز را به گونه‌ای که ما هنوز درک نکرده‌ایم مختل می‌کنند.

او افزود: «آنچه که از داده‌ها می‌توانیم ببینیم این است که مغز راه‌حل‌های جدیدی برای نحوه انجام همه این وظایف پیچیده دارد.

محققان پیش‌بینی می‌کنند که تصویربرداری از مغز بیمار در حین انجام فعالیت‌های مختلف، می‌تواند بهتر نشان دهد که چگونه ممکن است فرد آسیب ببیند یا کدام عملکردها تحت تأثیر قرار گرفته و درمان فرد را بهبود بخشد.

Bottom-Tanzer گفت: “این مطالعه بر پیچیدگی چگونگی تأثیر آسیب بر مغز پویا و همیشه در حال تغییر تأکید می کند.” بیشتر مردم مغز را در یک حالت تصور می‌کنند، اما داده‌های ما نشان می‌دهد که نوساناتی وجود دارد و ممکن است فرصت‌هایی برای کشف مداخلات مختلف برای فیزیوتراپی، گفتار درمانی و موارد دیگر ارائه دهد.

Bottom-Tanzer، Dulla و همکارانش قصد دارند در مورد تغییرات در فعالیت عصبی بدنبال آسیب مغزی تروماتیک برای یک دوره پس از بهبودی حتی طولانی تر تحقیق کنند.

Bottom-Tanzer گفت: “حتی مناطق دور از آسیب بلافاصله پس از آن رفتار متفاوتی داشتند.” “تحقیقات آسیب تروماتیک مغزی بر روی ناحیه آسیب تمرکز دارد، اما این مطالعه به خوبی نشان می دهد که کل مغز می تواند تحت تاثیر قرار گیرد، و تصویربرداری در مناطق دورتر می تواند اطلاعات ارزشمندی را ارائه دهد.”