Визуализация миелина у футболистов средней школы с сотрясением мозга

Отсутствие высокочувствительных клинических нейровизуализационных и нейропсихиатрических маркеров тонких изменений, вызванных mTBI, затрудняет характеристику тяжести травмы и прогнозирование результатов. Тракты белого вещества в головном мозге, как миелиновые, так и немиелинизированные, подвержены повреждению от ударно-ускоряющих сил, возникающих во время ЧМТ5-7, и есть свидетельства того, что при мЧМТ происходит значительное повреждение белого вещества и потеря миелина. Кроме того, это повреждение может быть хроническим и негативно влиять на скорость нейронной обработки и когнитивные функции. Традиционные анатомические и функциональные последовательности МРТ включают в себя клинические последовательности, такие как традиционные последовательности T1 и T2, инверсионное восстановление с ослаблением жидкости (FLAIR), трехмерное (3D) быстрое градиентное эхо с намагничиванием (MP-RAGE), диффузионно-взвешенную визуализацию ( ДВИ) и градиентная МРТ. Хотя ряд передовых методов визуализации, в частности, перенос намагниченности, тензор диффузии и количественная визуализация T1 и T2 (MTI, DTI, qT1 и qT2, соответственно), использовались ранее для изучения белого вещества при нейрохирургических заболеваниях, эти методы обеспечивают только косвенное, неспецифическая информация, связанная с содержанием миелина. Например, эти методы могут определить наличие отека, влияющего на движение воды, что может указывать на процесс, затрагивающий миелин, но они не могут дать конкретной информации о количестве миелина, окружающего нерв. Появляющийся метод многокомпонентной релаксометрии, называемый многокомпонентным управляемым равновесным наблюдением одного импульса T1 и T2 (mcDESPOT), обеспечивает повоксельную оценку содержания миелина в диапазоне от 0 до 1, причем более высокие значения обеспечивают косвенный маркер большей целостности миелина. Два исследования показали увеличение миелина после травм у футболистов и хоккеистов.8 DTI, который в первую очередь дает информацию о взаимодействиях миелин-аксонных пучков, показал снижение фракционной анизотропии после mTBI, взаимодействия миелин-аксонных пучков, показал снижение фракционной анизотропии после mTBI, что указывает на то, что присутствующий миелин менее организован.8 Объединяя результаты mcDESPOT и DTI, можно увидеть более детальную картину процесса ремиелинизации после mTBI. В настоящей программе исследователи предлагают добавить последовательность mcDESPOT в МРТ-сканер в соответствии с техническими требованиями производителя МРТ. Хотя последовательности, полученные для mcDESPOT, почти идентичны последовательностям, используемым в клинической практике, углы поворота изменены, так что их нельзя читать как традиционное изображение.

Скорее, данные должны быть обработаны компьютером, чтобы получить информацию о миелиновой оболочке. Последовательности mcDESPOT одобрены FDA и не представляют дополнительного риска по сравнению с традиционными клиническими последовательностями МРТ. Аполипопротеин E (ApoE) представляет собой класс белков, участвующих в метаболизме жиров в организме и играет важную роль в развитии болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний. То, как организм вырабатывает этот белок, генетически закодировано в гене APoE. Одна форма этого гена, аллель 4 APoE (APoE4), обнаруживается примерно у 25% населения, но у 60% пациентов с деменцией Альцгеймера. Младенцы с этим аллелем также демонстрируют снижение миелинизации в молодом возрасте. Предполагается, что этот дефект влияет на способность мозга к миелинизации и ремиелинизации, что приводит к снижению или дезорганизации миелинизации, что затем приводит к повышенному риску развития деменции. Это исследование направлено на то, чтобы опираться на предварительные данные, собранные главным исследователем (PI), показывающие повышенный, но дезорганизованный миелин у университетских футболистов, путем подтверждения и воспроизведения этих результатов в большей популяции. Это исследование также добавит компонент генетического тестирования на аллель APoE4, чтобы увидеть, существует ли подсегмент исследуемой популяции, который может подвергаться повышенному риску повреждения головного мозга после mTBI и последующих результатов сканирования исследований. Результаты mcDESPOT и генетического тестирования также будут коррелированы с результатами обычной нейропсихологической оценки сотрясения мозга.