การชนขนาดใหญ่ที่ศีรษะสามารถส่งสมองที่กระเด้งไปมาภายในกะโหลกศีรษะและสิ่งที่กระแทกอาจทำร้ายสมองในลักษณะที่ขัดขวางการไหลของข้อมูลจากครึ่งหนึ่งของอวัยวะไปสู่อีกด้านหนึ่งตามการศึกษาใหม่
การศึกษามุ่งเน้นไปที่มัดของเส้นใยประสาทที่เรียกว่า corpus callosum ซึ่งโดยปกติจะทำหน้าที่เป็น Landine สำหรับซีกซ้ายและซีกขวาของสมองเพื่อพูดคุยกัน แต่สายไขว้กันเหล่านี้สามารถรักษาความเสียหายร้ายแรงหากสมองกระทันหันหรือตีกลับหัวกะโหลกส่งผลให้สมองบาดเจ็บเล็กน้อย - เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นการถูกกระทบกระแทก
การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการกระทบกระเทือนทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงกว่าโครงสร้างอื่น ๆ ในสมอง แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่าการบาดเจ็บที่เกิดขึ้นอาจส่งผลกระทบต่อการทำงานของสมองอย่างไร ขณะนี้งานวิจัยใหม่ระบุว่าการบาดเจ็บที่เกิดจากการถูกกระทบกระแทกกระทบกับกิจกรรมของสมองได้อย่างไร
"ในสมองที่มีสุขภาพดีมีความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างจุลภาคของ corpus callosum ... และวิธีที่เราประมวลผลข้อมูลอย่างรวดเร็วความสัมพันธ์นี้เปลี่ยนไปหลังจากการถูกกระทบกระแทก" ดร. Melanie Wegener แพทย์ประจำถิ่นของ New York University University Langone Health , บอกวิทยาศาสตร์สดในอีเมล การค้นพบที่นำเสนอในวันนี้ (3 ธันวาคม) ในการประชุมประจำปีของสมาคมรังสีแห่งอเมริกาเหนือในชิคาโกสามารถช่วยให้แพทย์สามารถวัดความเสียหายที่เกิดขึ้นกับผู้ป่วยหลังจากการถูกกระทบกระแทกและเป็นแนวทางในการรักษาของพวกเขา Wegener กล่าว
เพื่อดูว่าการทำงานของสมองเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรหลังจากถูกกระทบกระแทก Wegener และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้การสแกนสมองเพื่อตรวจดูกะโหลกศีรษะของผู้ป่วย 36 รายที่ได้รับบาดเจ็บที่สมองอย่างรุนแรงน้อยกว่าสี่สัปดาห์ก่อนหน้านี้ โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า "diffusion MRI" นักวิจัยตรวจสอบว่าโมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่เข้าและรอบ ๆ เส้นใยประสาทในหัวของผู้เข้าร่วมได้อย่างไร
ซึ่งแตกต่างจากโมเลกุลของน้ำที่ลอยอยู่ในแก้วซึ่งหมุนผ่านภาชนะสุ่มน้ำในสมองมีแนวโน้มที่จะเดินทางอย่างรวดเร็วมากขึ้นตามมัดของเส้นประสาทที่มุ่งเน้นไปในทิศทางที่คล้ายกันตามคู่มือตำราเทคนิคการวิจัยทางประสาทวิทยา กด, 2010) การแพร่กระจาย MRI ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำแผนที่ทางน้ำในสมองเหล่านี้ในรายละเอียดที่บริสุทธิ์และจากข้อมูลดังกล่าวสรุปตำแหน่งขนาดและความหนาแน่นของเส้นใยประสาทแต่ละเส้นที่สานและลมผ่านสมอง
หลังจาก Wegener และผู้เขียนร่วมถ่ายภาพสมองของผู้เข้าร่วมพวกเขาท้าทายการสั่นสะเทือนและกลุ่มควบคุมเพื่อทดสอบที่ยุ่งยาก บุคคลแรกมุ่งความสนใจไปที่หน้าจอด้วย "X" ที่อยู่ตรงกลาง จากนั้นคำสามตัวอักษรจะปรากฏขึ้นทางซ้ายหรือขวาของ X ผู้เข้าร่วมจะพูดคำดังเร็วที่สุดก่อนที่จะย้ายไปยังรอบถัดไป
ดูเหมือนจะง่าย แต่ก็มีของจับ
ในคนส่วนใหญ่ด้านซ้ายของสมองทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางที่สำคัญสำหรับการประมวลผลภาษาซึ่งหมายความว่าคำที่เขียนจะต้องต่อสายไปยังซีกซ้ายด้านซ้ายก่อนที่เราจะสามารถอ่านออกเสียงได้ กระบวนการนี้จะแผ่ออกไปได้อย่างง่ายดายเมื่อคำต่างๆปรากฏต่อหน้าตาขวาซึ่งเป็นช่องทางที่ให้ข้อมูลตรงไปทางด้านซ้ายของสมอง แต่เมื่อคำปรากฏขึ้นที่ด้านหน้าของตาซ้ายคำแรกเดินทางไปทางด้านขวาของสมองและจะต้องข้าม callosum คลังข้อมูลก่อนที่จะสามารถอ่านได้ การข้ามจากสมองด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งต้องใช้เวลาจึงทำให้ผู้คนใช้เวลาในการอ่านคำศัพท์ที่ปรากฏทางด้านซ้ายนานกว่าคำที่อยู่ทางด้านขวา
ในการศึกษาของ Wegener ผู้ป่วยทั้งที่มีสุขภาพดีและถูกกระทบกระแทกก่อนหน้านี้ทำการทดสอบแบบเดียวกัน ทั้งสองอ่านออกเสียงทางด้านขวาโดยไม่มีปัญหา แต่ได้รับความล่าช้าเล็กน้อยเมื่อนำเสนอคำด้านซ้าย แต่สแกน MRI ของพวกเขาบอกเล่าเรื่องราวที่น่าสนใจ ในกลุ่มควบคุมประสิทธิภาพของผู้เข้าร่วมในการทดสอบมีความสัมพันธ์กับรูปร่างและโครงสร้างของส่วนหนาของคอร์ปัสคาลอสซัมที่รู้จักกันในชื่อ splenium ตั้งอยู่ใกล้กับด้านหลังของสมอง Splenium เชื่อมเยื่อหุ้มสมองส่วนที่มองเห็นได้และศูนย์ภาษาด้านซ้ายและทำหน้าที่เป็นเส้นทางที่สะดวกสำหรับคำที่จะเดินทางข้ามสมอง
อย่างไรก็ตามในผู้ป่วยที่มีประสบการณ์การถูกกระทบกระแทกไม่มีการเชื่อมโยงชัดเจนระหว่าง splenium และประสิทธิภาพการทดสอบ แต่ดูเหมือนว่าการแสดงจะเชื่อมโยงกับโครงสร้างที่อยู่ตรงข้ามกับคลังข้อมูลคอลลัสเรียกว่า genu การถูกกระทบกระแทกมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเดิมของ callosum คลังข้อมูลบังคับให้คำเพื่อหาเส้นทางสำรองทั่วสมองผู้เขียนสรุป
"มันไม่ชัดเจนว่าสมองตอบสนองอย่างไรหลังจากได้รับบาดเจ็บ" แต่โดยทั่วไปแล้วผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าโครงสร้างของสมองที่แข็งแรงอาจช่วยให้สมองได้รับความเสียหายหลังจากถูกกระทบกระแทก Wegener กล่าว
อย่างไรก็ตามอาจมีคำอธิบายอื่นตามผู้เชี่ยวชาญรายหนึ่ง ฮาร์วีย์เลวินนักประสาทวิทยาและศาสตราจารย์ด้านกายภาพบำบัดและการฟื้นฟูสมรรถภาพที่วิทยาลัยการแพทย์เบย์เลอร์ในฮูสตันซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่งานศพส่วนหนึ่งจะเข้ามาทำงานอีกงานหนึ่ง “ ไม่มีทางที่ด้านหน้าของ callosum ของคอร์ปัสสามารถทำสิ่งที่ด้านหลังทำได้” เขากล่าว แต่อาจเป็นไปได้ว่า splenium ได้รับความเสียหายเพียงบางส่วนเท่านั้นและยังคงใช้งานได้บางส่วน ถ้าเป็นเช่นนั้น Splenium สามารถส่งข้อมูลจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งของสมองต่อไปได้เขากล่าว
ในแง่ของประสิทธิภาพการทดสอบผู้ป่วยที่มีการถูกกระทบกระแทกในอดีตยังคงอยู่กับกลุ่มควบคุมในการศึกษานี้โดยเฉพาะ แต่ Wegener กล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในคอลลัสคอร์ปัสอาจส่งผลต่อการทำงานทางปัญญาในรูปแบบอื่น “ เราสงสัยว่าการค้นพบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับอาการเฉพาะเช่นการชะลอตัวของความรู้ความเข้าใจความยุ่งยากและสมาธิอย่างไร” เธอกล่าว
อย่างไรก็ตาม ณ ตอนนี้เลวินกล่าวว่ายังไม่มีข้อสรุปใด ๆ จากการศึกษาใหม่เกี่ยวกับความเสียหายของโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของสมองในโลกแห่งความเป็นจริง "การคาดการณ์จากวิธีการที่บุคคลทำงานในชีวิตประจำวันเป็นก้าวกระโดดที่ยาวนานมาก" เขากล่าว ประการแรกคำจำกัดความของ "การบาดเจ็บที่สมองอย่างรุนแรง" แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการศึกษาที่ได้รับดังนั้นจึงไม่มีความชัดเจนว่าผลลัพธ์ใหม่จะนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่างที่แตกต่างกันของผู้ป่วยที่มีการถูกกระทบกระแทก นอกจากนี้การศึกษาของ NYU ได้สุ่มตัวอย่างคนกลุ่มเล็ก ๆ โดยรวมแล้วเราควรจะ "ระมัดระวังมาก" ในการตีความผลลัพธ์เลวินกล่าว
หากการศึกษาในอนาคตยืนยันผลการแพทย์สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างใน callusum corpus และเส้นใยประสาทอื่น ๆ เพื่อวินิจฉัยผู้ป่วยที่มีการถูกกระทบกระแทกและติดตามการฟื้นตัวของพวกเขาผ่านช่วงเวลา Wegener กล่าว ในอนาคตอันใกล้เธอและผู้เขียนร่วมตั้งใจที่จะรวมการถ่ายภาพสมองเข้ากับการเรียนรู้ของเครื่องซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ปัญญาประดิษฐ์ประเภทหนึ่งเพื่อตรวจจับการบาดเจ็บของสมองที่แม่นยำยิ่งขึ้นในผู้ป่วยที่ถูกกระทบกระแทกและเป็นแนวทางในการรักษา
หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้ได้รับการปรับปรุงในวันที่ 3 ธันวาคมเพื่อรวมคำพูดจากฮาร์วีย์เลวิน
