Lo studio sonda come la commozione cerebrale influisce sulla struttura cerebrale profonda

I ricercatori della commozione cerebrale sospettano da tempo che il danno al corpo calloso del cervello potrebbe essere la ragione alla base di alcuni effetti collaterali della commozione cerebrale, tra cui vertigini o problemi di vista.

La loro ipotesi afferma che il danno al corpo calloso - uno spesso fascio di nervi che collega le due metà del cervello - potrebbe influenzare il coordinamento tra queste metà, ma la teoria è stata difficile da dimostrare.

Sebbene non sia ancora stato dimostrato, i ricercatori della Stanford University offrono nuove prove a sostegno dell'idea in un nuovo studio. Per fare ciò, hanno combinato i dati dei sensori indossati dagli atleti e creato simulazioni modello del movimento cerebrale. Hanno anche esaminato le immagini cerebrali di persone con e senza commozioni cerebrali.

I loro risultati, pubblicati sulla rivista Biomeccanica e modellistica in meccanobiologia, suggeriscono che gli impatti ai lati della testa potrebbero causare vibrazioni dannose in una struttura collegata al corpo calloso.

"La commozione cerebrale è un termine ampio e vago e dobbiamo iniziare a scomporlo", ha detto il dottor Fidel Hernandez, ex studente laureato nel laboratorio del dottor David Camarillo, assistente professore di bioingegneria alla Stanford University e co-responsabile autore dell'articolo. "Un modo in cui possiamo farlo è studiare le singole strutture che potrebbero causare i tradizionali sintomi di commozione cerebrale se fossero ferite".

Lo studio ha coinvolto i dati di paradenti indossati dai giocatori di football. Ogni paradenti ha registrato il movimento della testa e l'accelerazione in sei direzioni.

Dopo aver studiato 115 impatti registrati da questi paradenti, il team ha scoperto che due impatti erano associati a diagnosi di commozione cerebrale. Applicando le misurazioni del paradenti a una simulazione del collo, della testa e del cervello, i ricercatori hanno visto i casi in cui il corpo calloso veniva trascinato da una struttura sopra di esso chiamata falce.

La falce si trova come un'acconciatura alla mohawk tra le due metà del cervello ed è più rigida del resto del cervello, come la pelle contro la gelatina. Osservando le riproduzioni degli impatti registrati e ulteriori simulazioni, il team ha scoperto che i colpi ai lati della testa potrebbero produrre vibrazioni nella falce, a causa della sua rigidità.

Queste vibrazioni potrebbero quindi spostarsi fino al corpo calloso, creando il tipo di tensione tissutale che è spesso implicata nella commozione cerebrale. I colpi simulati che facevano inclinare la testa verso la spalla producevano onde a forma di C nella falce, mentre quelli che facevano girare la testa producevano onde a forma di S.

Successivamente, il dottor Michael Zeineh, assistente professore di radiologia e il suo team di laboratorio, incluso l'ex collega post-dottorato e co-autore principale dell'articolo Dr.Maged Goubran, ha esaminato le scansioni di risonanza magnetica (MRI) dei due atleti che erano stati diagnosticati con commozione cerebrale.

I ricercatori hanno cercato con il metodo più sensibile disponibile - l'imaging a diffusione - e hanno trovato prove di possibili danni al corpo calloso in entrambi i cervelli.

L'imaging a diffusione è raramente utilizzato nella pratica clinica e, anche con questa tecnologia avanzata, i ricercatori hanno visto solo le anomalie del corpo calloso perché sapevano dove guardare e avevano un gruppo di confronto: scansioni di atleti dello stesso sport e con anni di esperienza simili che non era mai stata diagnosticata una commozione cerebrale.

"La conclusione è che, quando eseguiamo scansioni cerebrali post-commozione cerebrale in ambienti clinici, non troviamo nulla. Direi che il 95 per cento di loro sono normali ", ha detto Zeineh, che è anche co-autore senior dell'articolo. "Clinicamente, interpretiamo a occhio, ma i tipi di cambiamenti che stiamo mostrando nel giornale, non puoi vedere con i tuoi occhi. La commozione cerebrale non può essere diagnosticata solo mediante imaging. "

Poiché c'erano solo due commozioni cerebrali nei dati, l'associazione tra impatti laterali, ceppo del corpo calloso della falce e commozione cerebrale è ancora un'ipotesi, affermano i ricercatori. Alcuni studi precedenti hanno scartato questo collegamento, ma nessuno ha combinato misurazioni biometriche, simulazioni e neuroimaging a questa risoluzione.

I ricercatori hanno bisogno di più dati per vedere come regge la loro ipotesi e stanno già lavorando con il lacrosse femminile e altri calciatori per ottenerlo.

Quando a qualcuno viene diagnosticata una commozione cerebrale, il trattamento è quasi sempre lo stesso. Il problema è che probabilmente ci sono molti tipi di commozioni cerebrali con sintomi che dipendono da quale parte del cervello è stata ferita e quanto gravemente.

"Tutte le commozioni cerebrali non sono uguali", ha detto Hernandez. "Cerchiamo di tracciare una linea - un 'sì commozione cerebrale' o 'no' binario - ma le commozioni cerebrali avvengono su un gradiente."

Fonte: Stanford University