脑部健康面临风险：小而频繁的头部撞击可能导致严重损害吗？

罗切斯特大学足球运动员用头顶球。图片来源：罗切斯特大学体育部

一项研究探讨了重复头部撞击如何导致长期脑部伤害，并探索了可能的治疗和预防措施，以改变这一结果。

撞击让我们感到不安——在一场橄榄球比赛中，两个头盔相撞的声音，球员躺在场上。问题接踵而至：他受伤有多严重？他的四肢还能动吗？他是否有脑震荡？这会让他缺席这场比赛，还是更多比赛？

但是，那些其他头部撞击呢——比如在擒杀中撞到地面，在阻挡时与其他头盔相撞，在比赛中或训练中被棒球击中面罩，或是在足球比赛中用头顶球？球员们可以在短期内继续比赛，但这些反复的头部撞击对他们的长期脑部健康意味着什么？

脑震荡研究引入了改变接触性运动格局的协议。从职业运动员遵循多步骤重返赛场协议，到青年足球运动员在11岁之前禁止用头顶球。人们普遍认识到，脑震荡需要像严重扭伤或骨折一样进行治疗和护理。但是，当有人一次、两次或多次撞击头部却没有明显的受伤迹象时，会发生什么？

杰夫·巴扎里安（Jeff Bazarian）博士，罗切斯特大学医学中心急诊医学和神经学教授，其研究改变了我们对脑震荡的认识，他认为这些重复的头部撞击是一种无声的危险。每次撞击可能会叠加前一次的影响，有时甚至没有症状警告正在累积的伤害。

当一个人的职业或活动使他们暴露于重复的头部撞击——如军人或运动员——他们可能会经历神经功能的微妙下降，例如平衡、眼球运动和快速决策能力。这些神经功能的下降目前医生无法检测到，但可能会影响运动表现或军事表现，并增加其他伤害的风险。从长远来看，这些重复的头部撞击可能会导致严重的神经退行性疾病或障碍。然而，与脑震荡不同的是，目前还没有标准的护理方法来跟踪、预防或治疗这些撞击，因为关于它们的知识仍然有限。

“我们试图确定是否可以检测和减轻反复头部撞击对大脑的急性影响。这些撞击是否会在低资源环境（如战场和运动场）中使用客观测量手段检测到神经功能的变化？如果是这样，可以采取什么措施尽快恢复神经功能？我们借鉴了职业医学领域的做法，将脑部健康监测方法应用于暴露于重复头部撞击（环境因素）的人群，以降低他们神经损伤的风险。我们的希望是，有一天这种方法可以降低那些暴露人群的长期神经退行性疾病风险。”巴扎里安说，他最近获得了美国陆军医学研究采购活动（ARMY MRAA）提供的630万美元拨款，领导为期四年的多方面、多站点研究，以更好地了解这些重复头部撞击，并找到检测、预防和治疗的方法。

组建团队

四家机构将招募并跟踪大学生运动员参与这项研究。今年秋季，研究人员将从罗切斯特大学、布法罗大学、印第安纳大学和南卡罗来纳州的军事学院——西点军校的足球队和女子足球队中招募男性足球运动员和女性足球运动员。参与者将在每次练习和比赛中佩戴带有特殊传感器的护齿器，以记录头部撞击的数量和强度，包括方向和力度，并追踪血液中的脑蛋白。此前的研究表明，单场比赛后脑蛋白GFAP水平升高，这种升高与头部撞击有关。去年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了一种血液测试，用于检测GFAP和脑蛋白UCHL1，以确定脑震荡患者是否需要进行CT扫描。

参与者还将在赛季期间的几场比赛前后完成多项测试。

比赛前后追踪测试：

• 定量脑电图——五分钟的脑波活动。

• 眨眼反射测试眼睑闭合反应时间。

• 手眼反应时间。

• 近点聚敛——测量单个笔尖向眼睛移动时的焦点距离。该范围在比赛前后可变化2-6厘米。

研究人员预计，运动员在这几项测试中的表现会出现细微异常，但目前这些测试尚不能作为临床诊断工具。“一名足球或足球运动员可以在一个赛季内经历多次头部撞击而没有任何症状和正常的身体检查。但我们假设其中一项测试或多项测试组合将出现轻微异常，”巴扎里安说，“这些异常将与头部撞击暴露和神经损伤相关联，参考标准是视网膜结构的变化。”

观察大脑

研究人员希望通过光学相干断层扫描（OCT）观察大脑的变化。这种非侵入性成像技术利用光创建眼睛后部的图像，包括视网膜和来自大脑的神经。该工具在眼科医生办公室广泛可用，并提供一致的输出。巴扎里安和视网膜专家史蒂文·西尔弗斯坦（Steven Silverstein）博士，精神病学、视觉科学中心、神经科学和眼科教授，已经使用该技术将罗切斯特大学一些足球运动员在一个赛季内的头部撞击次数与其视网膜变化相关联。

时间或锻炼能否成为治疗方法？

在足球和足球赛季结束后，研究人员将把有证据显示因重复头部撞击而存在临床沉默神经异常的运动员分为两组。一组将休息两周。另一组将每天进行20-30分钟的有氧运动。后者是当前脑震荡的标准治疗方法。研究人员预计，有氧运动组的神经功能改善人数将多于休息组。

但在赛季期间呢？球员能承受多少次头部撞击而不影响健康？或者更重要的是两次撞击之间的时间间隔？使用足球顶球机，研究人员将密切监测每天顶球的参与者，并将其与有间隔天数的参与者进行比较。“问题是，如果我们在这几次头部撞击之间留出时间，是否可以减少这些撞击对细微神经变化的影响？”巴扎里安说，“我们认为这可能会有效果。”

多少次撞击太多？

研究人员还将调查大脑能承受多少次头部撞击才会出现异常。使用动物模型，波士顿儿童医院的研究共同负责人将尝试了解是否存在一个阈值，低于该阈值不会有明显的脑损伤，或者所有撞击都是有害的。

该研究由美国陆军医学研究采购活动资助。

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