Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе травмы шести областей мозга гораздо более разрушительны для способности пациентов думать и адаптироваться к повседневным проблемам, чем повреждения других частей мозга. Луи узнал.
При картировании мозга выделены области, которые "узлы" где объединяются несколько мозговых сетей. Сети позволяют частям мозга работать друг с другом для выполнения когнитивных задач.
Полученные данные позволяют по-новому взглянуть на то, как травма ухудшает работу мозга. Это может помочь лучше прогнозировать последствия инсультов, травм и других повреждений головного мозга, и однажды может привести к переоценке рисков некоторых операций на головном мозге.
"Это еще не готово для применения в клинике, но по мере того, как мы лучше понимаем, где находятся эти и другие узлы мозга, они могут влиять на принятие хирургических решений," сказал соавтор Стивен Петерсен, доктор философии, профессор когнитивной нейробиологии в неврологии Джеймса Макдоннелла. "Риски операций на этих участках могут включать значительное нарушение внимания, памяти, языка, речи и многих других когнитивных функций."
Петерсен отметил, что некоторые психологические расстройства, такие как шизофрения, нарушают столь же широкий спектр функций мозга. Он предположил, что проблемы с сайтами, выделенные в новом исследовании, могут способствовать возникновению этих условий.
Результаты доступны в Интернете в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Петерсен и его коллеги из Медицинской школы Вашингтонского университета определили сайты, составив карту мозговых сетей, которые позволяют частям мозга взаимодействовать друг с другом для выполнения когнитивных задач.
На их картах отмечены узлы, регионы, где границы нескольких сетей сходятся в одном месте. Ученые ранее не определяли эти области как области, которые вносят важный вклад в работу мозга.
"Однако мы задавались вопросом, были ли хабы сайтами, где все разные сети общаются друг с другом," Петерсен сказал. "Если это правда, то повреждение в этих областях может нарушить работу нескольких сетей, нарушив несколько психических функций."
Чтобы проверить свою теорию, исследователи сотрудничали с коллегами из Университета Айовы, включая Дэниела Транела, доктора философии, и Дэвида Уоррена, доктора философии. Транель возглавляет Реестр неврологических пациентов Айовы, базу данных пациентов, перенесших инсульт и другие травмы головного мозга.
Помимо указания места повреждения, база данных включает подробную информацию о поведенческих и когнитивных эффектах травм. Информация включает результаты тестов памяти, речи и рассуждений, а также оценки способности пациентов справляться с "реальный мир" проблемы, такие как сохранение работы, отношения с членами семьи и выполнение повседневных обязанностей. Последние измерялись с помощью анкет и отчетов членов семей пациентов.
Ученые идентифицировали 19 пациентов с черепно-мозговой травмой в одном из шести центров. Исследователи сравнили их с 11 пациентами с травмами аналогичного размера в одной из двух областей мозга, удаленных от каких-либо узлов.
"У пациентов с травмами ступицы поражение было значительно больше," Петерсен сказал. "Например, 18 из 19 пациентов с повреждением хаба испытали «реальные» проблемы, в то время как менее половины группы с травмами вдали от хабов имели такие трудности."
По словам Петерсена, полученные данные могут помочь объяснить анекдотические сообщения о пациентах, которые перенесли относительно небольшие травмы головного мозга, но при этом испытали удивительно значительную инвалидность и нарушения.
"Было бы очень сложно идентифицировать эти центры, основываясь только на исследованиях пациентов, потому что травмы, которые затрагивают только концентратор, относительно редки," он сказал. "Но наши фундаментальные исследования привели нас прямо к ним, а информация в базе данных Айовы и усилия их исследователей позволили нам проверить нашу теорию."