新しい研究によると、頭に大きな隆起があると、文字通り頭蓋骨の内部で跳ね回っている脳を送る可能性があり、そのすべての力が脳を傷つけ、臓器の片方から他方への情報の流れを妨害する可能性があります。
この研究は、脳の左右の半球が互いに話し合うためのランドとして通常機能する脳梁として知られている神経線維の密集した束に焦点を当てました。しかし、これらの交差するワイヤーは、脳が突然頭蓋骨に対してねじれたり、揺れたりすると、深刻な損傷を受け、軽度の外傷性脳損傷（脳震盪）が発生する可能性があります。
最近の研究によると、衝撃的な打撃は脳の他のどの構造よりも脳梁を激しく揺さぶりますが、科学者たちは、その結果生じる損傷が脳機能にどのように影響するかを正確に知りません。現在、新しい研究は、脳震盪誘発性損傷が脳活動をその通常のコースからどのようにノックするかを特定しました。
「健康な脳では、脳梁の微細構造と情報の処理速度との間に関係があります。この関係は脳震盪後に変化します」と、ニューヨーク大学ランゴンヘルスのレジデント医師であるメラニーウェゲナー博士の共著者である、電子メールでLive Scienceに語った。ウェゲナー氏はまた、本日（12月3日）シカゴ放射線学会の年次総会でシカゴで開催された調査結果は、臨床医が患者の脳震盪後の被害を評価し、治療を導くのに役立つ可能性があると述べた。
脳震盪後の脳機能の変化を確認するために、ウェゲナー氏とその同僚は、脳スキャンを使用して、4週間以内に軽度の外傷性脳損傷を経験した36人の患者の頭蓋骨と、外傷性脳損傷のない27人の追加参加者を調べました。研究者らは、「拡散MRI」と呼ばれる手法を使用して、水分子が参加者の頭の中の神経線維の中および周囲をどのように移動するかを調査しました。
教科書Guide to Research Techniques in Neuroscience（Academicプレス、2010年）。拡散MRIを使用すると、科学者はこれらの大脳水路を手つかずの詳細にマッピングし、そのデータから、脳を通り抜けて巻きつく個々の神経線維の位置、サイズ、および密度を推測できます。
ウェゲナーと彼女の共著者が参加者の脳のスナップショットを撮った後、彼らは脳震盪群と対照群の両方にトリッキーなテストに挑戦しました。個人はまず、中央に「X」のある画面に注意を向けました。次に、3文字の単語がXの左または右にポップアップします。参加者は、次のラウンドに進む前に、単語をできるだけ早く大声で話します。
シンプルなようですが、落とし穴があります。
ほとんどの人では、脳の左側が言語処理の主要なハブとして機能します。つまり、書かれた単語を左半球に配線してから、それらを読み上げる必要があります。このプロセスは、単語が右目の前に現れたときに簡単に展開します。これにより、情報が脳の左側に直接送られます。しかし、単語が左目の前に現れると、その単語は最初に脳の右側に移動し、読む前に脳梁を通過する必要があります。脳の片側から反対側に渡るには時間がかかります。そのため、人々は左側にある単語を右側の単語よりも読むのに時間がかかります。
ウェゲナーの研究では、健常者と以前に脳震盪を起こした患者の両方がテストで同じことを行いました。どちらも問題なく右側の単語を読み上げましたが、左側の単語が提示されたときに少し遅れました。しかし、彼らのMRIスキャンは興味深い話をしました。対照グループでは、テストでの参加者のパフォーマンスは、脾臓として知られている脳梁の厚い部分の形状と構造と相関していました。脾臓は脳の後部近くに位置し、右視覚皮質と左言語中心をつなぎ、言葉が脳を移動するための便利なルートとして機能します。
しかし、脳震とうを経験した患者では、脾臓と試験成績の間に明らかな関連はありませんでした。代わりに、パフォーマンスは、脳梁の反対側にある属と呼ばれる構造に関連付けられているように見えました。脳震盪は脳梁の元の構造をおそらく変更し、言葉が脳を横切る別の経路を見つけることを強いたと著者らは結論付けた。
「損傷後の脳の反応は完全には明らかではない」が、一般に、結果は、脳の健康な構造が脳震盪後の損傷したものをカバーするのに役立つ可能性があることを示唆しているとウェゲナー氏は述べた。
しかし、ある専門家によると、別の説明があるかもしれません。研究に関与しなかったヒューストンのベイラー医科大学の神経心理学者であり、物理医学とリハビリテーションの教授であるハーベイ・レビン氏は、脳梁の一部が別の脳梁を引き継ぐ可能性は低いと述べた。 「脳梁の前面が背面でできることを達成する方法はない」と彼は言った。むしろ、それは脾臓が部分的にのみ損傷を受けており、いくつかの機能を保持していた可能性があります。その場合、脾臓は脳の一方の側から他方の側に情報を送信し続ける可能性があると彼は言った。
テストのパフォーマンスに関して、過去の脳震とう患者はこの特定の研究で対照群に追いついたが、脳梁の構造変化が他の方法で認知機能に影響を与える可能性があるとウェゲナーは言った。 「これらの発見が、認知機能低下、注意力や集中力の低下などの特定の症状とどのように関連するのか、私たちは興味があります」と彼女は言った。
しかし、現時点で、レビン氏は、指摘された構造的損傷が実際の脳機能にどのように関連するかについての新しい研究から結論を導き出すことはできないと述べた。 「人が日常生活でどのように機能するかを推定することは非常に長い飛躍です」と彼は言った。第一に、「軽度の外傷性脳損傷」の定義は所与の研究によって異なるため、新しい結果が脳震とう患者の異なるサンプルに適用されるかどうかは不明であると彼は言った。さらに、NYUの調査では、少数の人々をサンプリングしました。全体として、私たちは結果を解釈する際に「かなり慎重」でなければならない、とレビンは言った。
今後の研究で結果が確認されれば、臨床医は脳梁やその他の神経線維の構造変化を追跡し、脳震とう患者を診断し、経時的な回復を追跡できるとウェゲナー氏は語った。近い将来、彼女と彼女の共著者は、脳イメージングを機械学習（一種の人工知能ソフトウェア）と組み合わせて、脳震とう患者の脳損傷をより正確に検出し、治療方針を導くことを目指しています。
編集者注：この記事は12月3日に更新され、Harvey Levinからの引用が含まれています。
