Unsere Studie ergab Veränderungen in der Funktionsweise des Thalamus bei Menschen, die eine Gehirnerschütterung erlitten hatten. SciePro / Shutterstock
Um 56 Millionen Menschen weltweit erleiden jedes Jahr eine Gehirnerschütterung. Es kommt häufig vor, dass eine Gehirnerschütterung auftritt kurzfristige Symptome wie Kopfschmerzen, Übelkeit, Lichtempfindlichkeit und Konzentrationsstörungen.
Viele Menschen kämpfen aber auch mit Langzeitsymptomen wie Müdigkeit, Schlaf- und Konzentrationsstörungen sowie emotionalem Stress. Vorherige Forschung fanden heraus, dass Ärzte schätzten, dass bei einem von zehn Menschen nach einer Gehirnerschütterung Langzeitsymptome auftreten könnten.
Unsere aktuelle Studie geht jedoch davon aus, dass Symptome nach einer Gehirnerschütterung weitaus häufiger auftreten. Unsere Studie, veröffentlicht in Gehirn, fanden heraus, dass sich fast die Hälfte der Menschen, die eine Gehirnerschütterung erlitten hatten, sechs Monate nach ihrer Verletzung noch nicht vollständig erholt hatten.
Zur Durchführung unserer Studie haben wir Gehirnscans von über 100 Patienten aus ganz Europa analysiert, die kürzlich eine Gehirnerschütterung erlitten hatten. Diese Gehirnscans wurden mit einer Technik durchgeführt, die als funktionelle MRT im Ruhezustand (fMRT) bezeichnet wird.
Eine Ruhezustands-fMRT misst die Gehirnaktivität im Ruhezustand einer Person und kann verwendet werden, um zu verstehen, wie verschiedene Regionen des Gehirns kommunizieren. Dadurch können wir verstehen, ob das Gehirn ordnungsgemäß funktioniert oder ob es Probleme mit der Gehirnkonnektivität einer Person gibt.
Eine fMRT im Ruhezustand kann uns auch mehr sagen als ein CT-Scan oder eine MRT. Während diese Art von Scans häufig bei Gehirnerschütterungspatienten durchgeführt werden, wird bei beiden nur nach strukturellen Veränderungen im Gehirn gesucht – wie etwa Entzündungen oder Blutergüssen.
Solche Veränderungen treten bei leichten Gehirnerschütterungen kurz nach der Verletzung häufig nicht auf, was Ärzte zu der Annahme verleiten kann, dass keine Hirnschädigung vorliegt. Aber eine fMRT im Ruhezustand kann uns subtilere Veränderungen der Gehirnfunktion zeigen – und uns helfen, besser vorherzusagen, wer mit größerer Wahrscheinlichkeit langfristige Symptome entwickelt.
Bei unseren Analysen suchten wir gezielt nach Veränderungen in einer Region im Zentrum des Gehirns, dem Thalamus. Diese Region ist wichtig für die Integration sensorischer Informationen und deren Weiterleitung an das gesamte Gehirn.
Es wird auch angenommen, dass es der Thalamus ist sehr verletzlich auf die Art von äußerer Kraft, die zu einer Gehirnerschütterung führt (z. B. ein Sturz oder ein Schlag auf den Kopf).
Unsere Forschung ergab, dass eine Gehirnerschütterung im Vergleich zu 76 gesunden Kontrollpersonen sehr kurz nach der Verletzung mit einer erhöhten funktionellen Konnektivität zwischen dem Thalamus und dem Rest des Gehirns verbunden war.
Mit anderen Worten: Der Thalamus versuchte aufgrund der Verletzung mehr zu kommunizieren. Dies geschah, obwohl routinemäßige MRT- und CT-Aufnahmen keine strukturellen Veränderungen im Gehirn zeigten.
Während viele von uns annehmen würden, dass mehr Konnektivität im Gehirn eine gute Sache ist, untersucht die Forschung dies schwerere Kopfverletzungen weist darauf hin, dass eine stärkere Konnektivität zwischen Gehirnregionen tatsächlich ein Zeichen dafür sein könnte, dass das Gehirn versucht, Schäden im gesamten Gehirn zu kompensieren und auszugleichen.
Wir fanden außerdem heraus, dass sich fast die Hälfte der Menschen mit Gehirnerschütterung sechs Monate nach der Verletzung noch nicht vollständig erholt hatte. Unsere Analyse zeigte, dass Teilnehmer, die sehr bald nach der Verletzung Anzeichen einer größeren Thalamus-Konnektivität in ihrem Gehirn aufwiesen, später mit größerer Wahrscheinlichkeit Post-Gehirnerschütterungssymptome wie Müdigkeit und Konzentrationsschwäche entwickelten.
Behandlung von Gehirnerschütterungen
Unsere Forschung stellt einen wichtigen Schritt zum Verständnis von Gehirnerschütterungen dar und zeigt, dass bereits eine einzige Hirnverletzung bei manchen Menschen eindeutige Folgen haben kann. Dieser Schaden zeigt sich möglicherweise auch nicht in den Arten von Scans, die Gehirnerschütterungspatienten routinemäßig durchführen, was darauf hindeutet, dass es an der Zeit sein könnte, die verwendeten Bildgebungsarten zu erweitern.
Wir fanden heraus, dass bei Menschen, bei denen Langzeitsymptome auftraten, auch 12 Monate nach der Verletzung noch funktionelle Veränderungen im Gehirn vorhanden waren. Diese Effekte wurden in einer Untergruppe festgestellt, die ein Jahr nach ihrer Verletzung zum Scannen zurückkehrte, und wurden bei Patienten ohne Langzeitsymptome nicht beobachtet.
Eine Gehirnerschütterung wird oft als ein kurzfristiges Ereignis betrachtet, aber diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es sich um eine langfristige Krankheit handeln kann und manche Menschen länger brauchen, um sich zu erholen als andere.
Unsere Studie ergab auch, dass die langfristigen Symptome, die eine Person verspürt, sich auf verschiedene Bereiche des Gehirns beziehen können. Wir fanden heraus, dass Menschen, bei denen langfristige kognitive Symptome auftraten (wie Konzentrations- und Gedächtnisprobleme), eine erhöhte Konnektivität vom Thalamus zu Bereichen des Gehirns aufwiesen, die mit Noradrenalin – einem chemischen Botenstoff im Gehirn – verbunden sind.
Dagegen hatten Menschen, die unter langfristigen emotionalen Problemen litten (z. B. Depressionen oder Reizbarkeit), eine stärkere Verbindung zu Bereichen, die einen anderen chemischen Botenstoff produzierten: Serotonin.
Dies zeigt uns nicht nur, wie unterschiedlich sich eine Gehirnerschütterung auf Menschen auswirkt, sondern liefert uns möglicherweise auch Angriffspunkte, die wir für die Entwicklung von Medikamenten nutzen können, die die Symptome einer Gehirnerschütterung lindern.
Während eine Gehirnerschütterung als „leichte“ traumatische Hirnverletzung gilt, zeigen unsere Ergebnisse, dass sie alles andere als das ist – und für einen Großteil der Menschen langfristige Folgen haben kann. Obwohl wir immer noch vieles über Gehirnerschütterungen nicht wissen – einschließlich der Auswirkungen, die wiederholte Gehirnerschütterungen auf das Gehirn haben können – ist es vielversprechend, dass diese Erkrankung ernster genommen wird, insbesondere in Sportarten, in denen sie häufig vorkommen kann.
Neue britische Richtlinien Für Breitensportarten wie Fußball und Rugby ist es nun erforderlich, dass Spieler nach einer vermuteten Gehirnerschütterung mindestens 24 Stunden lang nicht spielen müssen, was dazu beitragen kann, einer Gehirnerschütterung vorzubeugen und die Genesung nach einer solchen zu verbessern.
Über die Autoren
Rebecca Woodrow, Doktorand in Klinischen Neurowissenschaften, University of Cambridge; David Menon, Professor, Leiter der Abteilung für Anästhesie, University of Cambridge und Emmanuel A. Stamatakis, Leiter der Cognition and Consciousness Imaging Group, Abteilung für Anästhesie, University of Cambridge
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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