L'étude examine l'impact de la commotion cérébrale sur la structure profonde du cerveau

Les chercheurs sur les commotions cérébrales soupçonnent depuis longtemps que des dommages au corps calleux du cerveau pourraient être la raison sous-jacente de certains effets secondaires de la commotion cérébrale, y compris des étourdissements ou des problèmes de vision.

Leur hypothèse stipule que des dommages au corps calleux - un épais faisceau de nerfs qui relie les deux moitiés du cerveau - pourraient affecter la coordination entre ces moitiés, mais la théorie a été difficile à prouver.

Bien que cela ne soit toujours pas prouvé, les chercheurs de l'Université de Stanford offrent de nouvelles preuves pour soutenir l'idée dans une nouvelle étude. Pour ce faire, ils ont combiné les données des capteurs portés par les athlètes et ont créé des modèles de simulation des mouvements du cerveau. Ils ont également examiné les images cérébrales de personnes avec et sans commotions cérébrales.

Leurs conclusions, publiées dans la revue Biomécanique et modélisation en mécanobiologie, suggèrent que les impacts sur le côté de la tête pourraient provoquer des vibrations nocives dans une structure reliée au corps calleux.

«La commotion cérébrale est un terme vague et vaste, et nous devons commencer à le décomposer», a déclaré le Dr Fidel Hernandez, ancien étudiant diplômé du laboratoire du Dr David Camarillo, professeur adjoint de bio-ingénierie à l'Université de Stanford, et codirigeant auteur de l'article. «Une façon de le faire est d'étudier les structures individuelles qui seraient susceptibles de provoquer des symptômes de commotion cérébrale traditionnels si elles étaient blessées.»

L'étude portait sur des données provenant de protège-dents portés par des joueurs de football. Chaque protège-dents enregistrait le mouvement de la tête et l'accélération dans six directions.

Après avoir étudié 115 impacts enregistrés par ces protège-dents, l'équipe a constaté que deux impacts étaient associés aux diagnostics de commotion cérébrale. En appliquant les mesures du protège-dents à une simulation du cou, de la tête et du cerveau, les chercheurs ont vu des cas où le corps calleux était entraîné par une structure au-dessus de lui appelée le faux.

Le falx se trouve comme une coiffure mohawk entre les deux moitiés du cerveau et est plus rigide que le reste du cerveau, comme le cuir contre la gélatine. En regardant des reproductions des impacts enregistrés et des simulations supplémentaires, l'équipe a constaté que des coups sur le côté de la tête pouvaient produire des vibrations dans la falx, en raison de sa rigidité.

Ces vibrations pourraient alors descendre jusqu'au corps calleux, créant le type de tension tissulaire souvent impliquée dans la commotion cérébrale. Les frappes simulées qui faisaient basculer la tête vers l'épaule produisaient des ondes en forme de C dans le faux, tandis que celles qui faisaient tourner la tête produisaient des ondes en forme de S.

Ensuite, le Dr Michael Zeineh, professeur adjoint de radiologie et son équipe de laboratoire, y compris l'ancien boursier postdoctoral et co-auteur principal de l'article, le Dr Maged Goubran, ont examiné les scans d'imagerie par résonance magnétique (IRM) des deux athlètes qui avaient été diagnostiqués. avec une commotion cérébrale.

Les chercheurs ont examiné la méthode la plus sensible disponible - l'imagerie de diffusion - et ont trouvé des preuves de dommages possibles au corps calleux dans les deux cerveaux.

L'imagerie par diffusion est rarement utilisée en pratique clinique et, même avec cette technologie de pointe, les chercheurs n'ont vu les anomalies du corps calleux que parce qu'ils savaient où regarder et avaient un groupe de comparaison: des scans d'athlètes du même sport et avec des années d'expérience similaires qui n'avait jamais reçu de diagnostic de commotion cérébrale.

«En fin de compte, lorsque nous effectuons des scintigraphies cérébrales après une commotion cérébrale en milieu clinique, nous ne trouvons rien. Je dirais que 95% d’entre eux sont normaux », a déclaré Zeineh, qui est également co-auteur principal du document. "Cliniquement, nous interprétons à l'œil nu, mais les types de changements que nous montrons dans l'article, vous ne pouvez pas le voir avec vos yeux. La commotion cérébrale ne peut être diagnostiquée par imagerie seule. »

Puisqu'il n'y avait que deux commotions cérébrales dans les données, l'association entre les impacts secondaires, la déformation du corps calleux par la falx et la commotion cérébrale est toujours une hypothèse, affirment les chercheurs. Quelques études antérieures ont écarté ce lien, mais aucune n'a combiné mesures biométriques, simulations et neuroimagerie à cette résolution.

Les chercheurs ont besoin de plus de données pour voir comment leur hypothèse se maintient et ils travaillent déjà avec des femmes de crosse et des footballeurs supplémentaires pour y parvenir.

Lorsqu'une personne reçoit un diagnostic de commotion cérébrale, le traitement est presque toujours le même. Le problème est qu'il existe probablement de nombreux types de commotions cérébrales dont les symptômes dépendent de la partie du cerveau qui a été lésée et de leur gravité.

«Toutes les commotions cérébrales ne sont pas créées égales», a déclaré Hernandez. «Nous essayons de tracer une ligne - une commotion binaire« oui »ou« non »- mais les commotions cérébrales se produisent sur un gradient.»

Source: Université de Stanford