Kajian Pengimejan Menunjukkan Bagaimana Bola Sepak Sekolah Meningkat Otak Remaja

Satu musim bola sepak sekolah menengah mungkin cukup untuk menyebabkan perubahan struktur pada otak remaja, walaupun ketika pukulan tidak menyebabkan gegar otak, menurut kajian baru yang diterbitkan dalam jurnal Neurobiologi Penyakit.

Kajian ini adalah salah satu yang pertama untuk melihat bagaimana kesan sukan mempengaruhi otak kanak-kanak pada usia kritikal ini. Penemuan ini menimbulkan kebimbangan mengenai apakah pukulan berulang di kepala dapat menyebabkan kerosakan otak pada masa muda, dan apakah mungkin untuk mengesan perubahan ini pada usia dini.

"Terdapat banyak bukti yang muncul bahawa hanya bermain sukan impak benar-benar mengubah otak, dan anda dapat melihat perubahan ini pada tahap molekul dalam pengumpulan protein patogen yang berbeza yang berkaitan dengan penyakit neurodegeneratif seperti Parkinson dan demensia," kata penulis kanan kajian Dr. Chunlei Liu, seorang profesor kejuruteraan elektrik dan sains komputer dan ahli Helen Wills Neuroscience Institute di University of California (UC) Berkeley.

"Kami ingin tahu kapan ini benar-benar terjadi - seberapa awal ini terjadi?"

Secara umum, otak terdiri daripada jirim putih, wayar saraf panjang yang menyampaikan mesej berulang-alik antara kawasan otak yang berlainan, dan jirim kelabu, jaring neuron yang ketat yang memberikan keriput pada otak.

Kajian MRI baru-baru ini menunjukkan bahawa bermain satu atau dua musim bola sepak sekolah menengah dapat melemahkan masalah putih, yang kebanyakannya dijumpai terkubur di bahagian dalam otak. Liu dan pasukannya ingin tahu apakah pukulan berulang ke kepala juga boleh mempengaruhi masalah kelabu otak.

Untuk mengetahui, pasukan penyelidik dari UC Berkeley, Duke University dan University of North Carolina di Chapel Hill menggunakan jenis pengimejan resonans magnetik (MRI) baru yang disebut "pengimejan kurtosis difusi" untuk mengambil imbasan otak 16 pemain sekolah menengah, berumur 15 hingga 17 tahun, sebelum dan selepas musim bola sepak. Jenis MRI ini dapat memeriksa kekusutan saraf yang rumit yang membentuk bahan kelabu.

Para penyelidik mendapati bahawa organisasi masalah kelabu dalam otak pemain berubah setelah satu musim bola sepak, dan perubahan ini berkorelasi dengan jumlah dan kedudukan hentakan kepala yang diukur oleh pecutan yang dipasang di dalam topi keledar pemain.

Secara khusus, mereka menemui perubahan ketara pada struktur bahan kelabu di bahagian depan dan belakang otak - di mana kemungkinan besar terdapat kesan - serta perubahan struktur di dalam otak. Perubahan tersebut tertumpu di bahagian depan dan belakang korteks serebrum, yang bertanggung jawab untuk fungsi yang lebih tinggi seperti ingatan, perhatian dan kognisi, dan di thalamus dan putamen yang terletak di pusat, yang menyampaikan maklumat deria dan pergerakan koordinat.

Semua remaja memakai topi keledar, dan tidak ada yang terkena hentakan kepala yang cukup parah sehingga menimbulkan gegaran otak.

"Bahan abu-abu di kawasan korteks terletak di bahagian luar otak, jadi kami menjangkakan kawasan ini lebih berkaitan langsung dengan kesan itu sendiri," kata Liu. "Sudah menjadi sangat jelas bahawa kesan berulang ke kepala, bahkan dalam jangka waktu yang singkat, dapat menyebabkan perubahan pada otak."

"Ini adalah masa ketika otak masih berkembang, ketika belum matang, jadi ada banyak proses biologi yang sedang berlangsung, dan tidak diketahui bagaimana perubahan yang kita amati dapat mempengaruhi bagaimana otak matang dan berkembang."

Walaupun satu benjolan di kepala mungkin tidak perlu dikhawatirkan, bukti yang semakin meningkat menunjukkan bahawa pukulan berulang ke tengkorak - seperti yang diserang bermain sukan seperti hoki atau bola sepak, atau melalui kecederaan dalam pertempuran ketenteraan — mungkin mengakibatkan jangka panjang penurunan kognitif dan peningkatan risiko gangguan neurologi, walaupun kesannya tidak menyebabkan gegar otak.

Penyelidikan baru-baru ini juga menunjukkan bahawa sebilangan tentera yang telah bersara dan pemain kolej dan pemain bola sepak profesional menunjukkan tanda-tanda penyakit neurodegeneratif yang baru dikenali sebagai ensefalopati trauma kronik (CTE), yang dicirikan oleh penumpukan protein tau patogenik di otak.

Walaupun tidak difahami dengan baik, CTE dikaitkan dengan gangguan mood, penurunan kognitif dan akhirnya gangguan motor ketika orang yang terkena meningkat usia. Diagnosis pasti CTE hanya dapat dilakukan setelah kematian dengan memeriksa otak protein tau selama otopsi.

"Walaupun kajian kami tidak melihat konsekuensi dari perubahan yang diamati, ada bukti yang menunjukkan bahawa perubahan tersebut akan berbahaya dalam jangka panjang," kata Liu.

Ujian menunjukkan bahawa fungsi kognitif pelajar tidak berubah sepanjang musim, dan masih belum jelas sama ada perubahan dalam otak ini kekal, kata para penyelidik.

"Struktur mikro otak pemain muda masih berkembang pesat, dan itu dapat mengatasi perubahan yang disebabkan oleh hentaman kepala berulang," kata penulis pertama Dr. Nan-Ji Gong, seorang penyelidik pasca doktoral di Jabatan Kejuruteraan Elektrik dan Sains Komputer di UC Berkeley .

Walau bagaimanapun, para penyelidik masih meminta berhati-hati dan mencadangkan pemantauan kognitif dan otak yang kerap untuk remaja yang terlibat dalam sukan impak.

Sumber: University of California- Berkeley