Снимок диффузионной МРТ демонстрирует проводящие волокна мозолистого тела.
Иллюстрация Radiological Society of North America (RSNA).
Схема, описывающая путь передвижения зрительного сигнала в головном мозге. Перевод Вести.Наука.
Иллюстрация Dr. Andrew Kim/Radiological Society of North America (RSNA).
Казалось бы, черепно-мозговые травмы (ЧМТ) изучены экспертами от и до. Например, выявлены тяжёлые отдалённые последствия подобных повреждений и предложены необычные методы профилактики нарушений после сотрясений мозга.
Однако недавно учёные из Нью-Йоркского университета обнаружили ещё одну, вероятно, наиболее чувствительную даже к лёгким травмам область головного мозга.
Речь идёт о так называемом мозолистом теле. Этот плотный пучок нервных волокон соединяет левое и правое полушарие и обеспечивает нормальную передачу нервных импульсов между ними.
Чтобы лучше изучить последствия ЧМТ для этой важной зоны, исследователи из Медицинской школы Нью-Йоркского университета сравнили работу мозолистого тела у 36 пациентов с недавним сотрясением мозга (в том числе, лёгкой степени тяжести) и 27 здоровых людей.
Неврологи изучили мозг участников с помощью двух инновационных методик.
Первый тест, разработанный авторами эксперимента, позволял оценить межполушарную скорость обработки данных. Это исследование отображает, насколько хорошо два полушария мозга взаимодействуют друг с другом.
В ходе эксперимента добровольцы фокусировали взгляд на метке в центре экрана перед ними. Затем на экране то справа, то слева появлялись короткие слова. При этом исследуемым было дано задание как можно скорее произнести их вслух.
Изучив время реакции участников, исследователи заметили интересное явление.
"[У всех испытуемых] мы обнаружили определённую задержку реакции на слова, представленные слева от метки, по сравнению со словами, представленными в правой части поля зрения. То есть информации требуется время, чтобы попасть по мозолистому телу из одного полушария в другое", – объясняет соавтор исследования Мелани Вегенер (Melanie Wegener) в пресс-релизе.
По словам учёных, задержка, вероятно, связана с общими особенностями работы нашего мозга. Так, информация, поступившая из левого поля зрения, сначала передается зрительному центру в коре правого полушария.
Только после этого импульсы по мозолистому телу попадают в речевой центр, обычно расположенный в левой половине мозга, и человек произносит увиденное на экране слово.
Схема, описывающая путь передвижения зрительного сигнала в головном мозге. Перевод "Вести.Наука".
Иллюстрация Dr. Andrew Kim/Radiological Society of North America (RSNA).
А вот визуальные стимулы, возникающие в правой части поля зрения, напротив, попадают сразу "по адресу" в левое полушарие, поэтому все добровольцы реагировали быстрее.
Результаты, безусловно, любопытные. Однако сами по себе они не предоставили специалистам информации о последствиях ЧМТ.
Поэтому неврологи провели ещё одно новаторское исследование – диффузионную спектральную томографию.
Поясним, что этот современный подход позволяет количественно измерить диффузию молекул воды в живых тканях.
Поскольку вода в головном мозге передвигается не свободно, а преимущественно вдоль нервных волокон, эксперты получают возможность увидеть пути мозга, по которым проходят импульсы, а также обнаружить неполадки в проводящих тканях.
Измерив показатели диффузии воды в мозге участников, учёные провели статистический анализ данных обоих исследований. Он позволил сопоставить результаты визуального теста скорости обработки данных и МРТ.
Оказалось, что у добровольцев из контрольной здоровой группы скорость реакции в тесте на чтение слов была статистически связана с активностью заднего отдела мозолистого тела (его называют валик). Как отмечают неврологи, это кратчайший путь между зрительным центром в одном полушарии и речевым в другом.
У участников с ЧМТ, напротив, скорость выполнения теста была статистически связана с активностью совершенно другой анатомической части мозолистого тела – так называемым коленом.
Полученные данные означают, что в результате травмы головы работа обычных проводящих путей нарушалась и визуальной информации приходилось искать "обходные пути" из зрительного в речевой центр, поясняют исследователи.
Результаты работы окажут неоценимую помощь в диагностике черепно-мозговых травм, уверены медики. Например, диффузионная МРТ, выполненная сразу после сотрясения мозга, выявит возможные клинически значимые повреждения проводящих путей в центральной нервной системе.
Таким образом, пациенты (особенно с лёгким сотрясением, которое часто не попадает в поле зрения специалистов) своевременно получат необходимую медицинскую помощь.
Эксперты уже запланировали дальнейшие исследования в этой области, чтобы выяснить, как полученные ими результаты связаны с конкретными неврологическими симптомами. Например, когнитивными изменениями и трудностями с концентрацией внимания.
Итоги научной работы американских специалистов были представлены на ежегодном собрании Радиологического общества Северной Америки. Доклад доступен к просмотру в виде PDF-файла.
Добавим, что ранее авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о новом способе лечения черепно-мозговых травм и неожиданной связи повреждений головы с проблемами в желудочно-кишечном тракте. Рассказывали мы и о невероятных возможностях человеческого мозга, позволяющих компенсировать даже отсутствие одного из полушарий.
