新发现表明，可以对待重复轻度头部命中造成的认知问题

一种神经通路已经被确认，通过这种非破坏性但高频率的大脑冲击，正常的大脑功能会变得迟钝，并导致学习和记忆方面的长期问题。乔治敦大学医学中心的神经科学家说，这一发现表明，可以设计和开发量身定制的药物疗法来重新激活和恢复认知功能。

研究人员与美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的合作者此前发现，轻微的头部撞击对学习和记忆没有影响自然通信，研究人员发现，当这些非破坏性头部撞击的频率增加时，该大脑适应并改变其函数的方式。调查人员发现负责这种对大脑的下调的分子途径，可以防止这种适应发生。

这项研究首次对头部受到高度重复且非常轻微的打击后，大脑中发生的情况进行了详细的分子分析动物模型该研究的高级调查员称，乔治城神经科学系和脑损伤和痴呆实验室负责人的高级调查员，Mark Burns，Ph.D.。

“这一领域的大多数研究都是在小鼠模型中进行的脑损伤或者用慢性创伤性脑病（CTE）的人体大脑（CTE），“他说。CTE是一种在具有重复性历史的人们中发现的退行性脑疾病。”这意味着我们仅关注CTE病理学如何发展。我们的目标是了解大脑如何变化，以响应许多年轻足球运动员的低级脑袋，例如，常规历史。“

研究人员发现，平均高中和大学的足球运动员每周收到21个脑袋，而一些专业的球员，如防守结束，经验两倍多。据称来自脑袋影响的行为问题已在运动员接触反复脑子冲击中报告。问题范围从轻度学习和内存赤字到行为变化这包括攻击性、冲动和睡眠障碍。

“这些调查结果代表了对运动员及其家人的希望，担心行为和记忆的变化意味着CTE是在他们的未来，”伯恩斯说。

在这项小鼠的研究中，研究人员模仿了足球运动员所经历的温和头部影响。在头部冲击停止后，小鼠显示较慢的学习和损坏的记忆召回召回。实验结束后，对其大脑进行详细分析表明，没有炎症或TAU病理，通常在脑创伤或CTE的人的大脑中看到。

要了解这些记忆变化的生理学，这项研究的CO-First作者，Bevan Main，Ph.D.，乔治城神经科学助理教授，进行了大脑的RNA测序。“这类分析有很多事情可以指出，例如在神经细胞中激活能量使用或类似CTE的途径，”主题说。“所有测序研究都保持指向同样的事情 - 在神经元之间提供通信的突触。”

下一步是弄清楚突触功能是如何改变的。Stephanie Sloley博士是乔治城大学神经科学跨学科项目的毕业生，也是该研究的另一位第一合著者，她对不同的神经元进行了电生理学研究，这些神经元释放不同的神经递质——通过突触在神经元之间传递的化学物质，传递功能指令。Sloley说:“大脑通过突触通讯途径连接起来，虽然我们发现这些线路是完整的，但它们通过谷氨酸进行通讯的方式变得迟钝、压抑了。”

谷氨酸是大脑中最丰富的神经递质，并且发现超过60％的脑突触。它在突触可塑性中起着作用，这是大脑在神经元之间的信号变化或削弱神经元之间的信号，以形成学习和记忆。

“谷氨酸通常在大脑中非常紧密调节，但我们知道头部的影响会导致谷氨酸的爆发释放。我们认为大脑正在适应由高频头部冲击引起的谷氨酸的重复爆发，并抑制其正常反应谷氨酸盐，也许是一种保护神经元的一种方法，“滑板解释道。她发现，在谷氨酸释放中检测到并对谷氨酸释放作出反应的方式有变化，这降低了学习新信息的神经元能力。

伯恩斯说，通过单个脑袋击中或罕见的命中，突触不会通过这种重新调整。但在只有一周的频繁的温和击中后，谷氨酸检测仍然在撞击结束后至少一个月钝化。与安慰剂组相比，受影响的小鼠在学习和记忆中表现出缺陷。

作者通过给一组老鼠服用药物来阻断谷氨酸的传递，在它们经历一系列头部撞击之前，证实了认知的变化是由于谷氨酸。该药物已获fda批准用于治疗阿尔茨海默氏症。尽管受到了攻击，这些老鼠在突触或神经传递中并没有产生适应，也没有出现认知问题。

“这告诉我们，我们在头部冲击小鼠中看到的认知问题是由于大脑工作方式的变化而发生，而不是因为我们具有无法弥补的脑损伤或CTE，”主要说。“我们将非常不太可能在年轻球员中使用这样的药物作为一个神经保护剂，然后运动，因为并非所有球员都会发展认知障碍，”他说。“更有可能是我们可以利用我们的调查结果来开发瞄准突触和逆转这种情况的治疗。这项工作已经开始了”

Burns认为CTE和这种新发现的机制是不同的。“我相信，CTE对于遭受头部撞击的运动员来说是一个真正的问题，但我也相信，我们新发现的沟通问题与CTE无关。虽然人们担心头部的撞击会改变大脑的工作方式，但这项研究揭示了重复的学习和记忆缺陷头影响不会自动意味着未经治疗的神经退行性疾病的未来。“

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