一项新的大脑模拟研究，研究了头在碰撞后的大脑发生了什么变化，可以揭示出外伤性脑损伤（TBI）和慢性创伤性脑病（CTE）之间的联系。
科学家们模拟了一名美国足球运动员与另一名球员发生激烈碰撞时大脑的反应。这项由伦敦帝国理工学院的研究人员进行的研究，是为了更详细地了解外伤性脑损伤(TBI)和慢性创伤性脑病(CTE)之间的联系。后者是痴呆症的一种形式，它会导致一种叫做tau的蛋白质的长期积累，这种蛋白质与脑组织的退化和健康的衰退有关。
当外力对大脑产生影响时，TBI就会发生。那些曾经参与过一次性的TBI事件，如摩托车事故，以及像足球运动员一样的运动员，他们在球场上有重复的TBIs，都很容易受到CTE的攻击。科学家们认为，TBI最初的影响与tau沉积在大脑中的形成之间存在着联系。
现在，研究人员已经模拟了在两名美国橄榄球运动员在场上的撞击过程中大脑组织的变形。他们还模拟了一个人的大脑发生了什么，当他们的脑组织发生挤压，以及在一次摩托车事故中对大脑产生的最初影响。他们将3D高保真模型与TBI的97名患者的MRI数据进行了比较，并对美国国家橄榄球协会(NFL)的足球运动员大脑的后验数据进行了研究，此前他们曾向美国的科学研究机构提供了分析数据。他们观察了大脑中的tau沉积，然后被诊断为CTE。
MazdakGhajari博士说:“在TBI中，这一打击的力量使大脑组织受到挤压，这与果冻的质地相似。”这种挤压过程会破坏大脑组织，导致血管破裂和神经细胞受损，并导致更严重的并发症。我们可以通过结合工程原理和医学知识，来复制“果冻”大脑在撞击时第一次变形的最初时刻。这为我们提供了新的见解。”
研究团队在他们的所有3D模型中显示，TBI造成的伤害在大脑表层褶皱的最深处被称为“sulci”。先前对CTE的研究表明，tau也会在sulci中积累。此外，研究小组还发现，撞击头部的位置和严重程度会对以后CTE发展过程中损伤的大小和模式产生重大影响。
损伤模型：
研究人员通过收集真实事件的数据进行了建模。在美国足球运动员的例子中，他们使用了由Biokinetics和Associates(加拿大)收集的数据。这些数据是从年到年的NFL比赛中收集的。研究中记录了总共个碰撞。并选择了一种他们认为在实验室中重建良好的碰撞，并将这些数据输入到他们的模型中。
研究人员用医疗记录重建了第二次损伤，详细记录了病人从地面坠落到大理石地面的情况。他们用一个假人重建了这个撞击过程并记录了头部的加速度。
三维造型技术：
在每次重建过程中，从传感器中记录的信息被输入到一台计算机上的3D模型中，由一位健康的34岁男性进行核磁共振成像扫描。该团队的软件使他们能够将头部像素化，包括头皮、头骨、大脑和诸如sulci这样的解剖特征。这给了他们高保真度的能力，使他们能够专注于从TBI最初的影响中受损最严重的部分。然后，他们将模型与美国足球运动员的核磁共振数据和对美国足球运动员的尸体解剖研究进行了比较，结果显示，在碰撞时，机械力集中在足球运动员大脑中痴呆的tau沉积的位置上。
未来：
研究人员说:我们能够“将头部受伤的早期和后期影响联系起来。”并在头部受伤后确定是否有痴呆的风险，以及提供了一种方法来连接这一过程中的关键事件。我们将努力了解大脑退化背后的发生机制，因为这将是预防痴呆症的关键。
蔡振龙
上海富脊ANRM脑神经中心物理治疗师
●毕业于锦州医科大学
●医院治疗师
●ANRM系列全课程培训认证
●师从王廷臣教授，龙氏手法传承人、31期《脊椎病因学》研修班结业
●师从Andy教授，从学生时代开始成为Andy老师第一助手，一起治疗诸多疑难杂症，包括：癫痫、脑卒中、四肢瘫、眩晕、脊髓小脑萎缩、自闭症,帕金森,严重疼痛患者等
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