Une étude d'imagerie montre comment le football au lycée change le cerveau des adolescents
Une seule saison de football au lycée peut suffire à provoquer des changements structurels dans le cerveau d'un adolescent, même lorsque les coups ne provoquent pas de commotion cérébrale, selon une nouvelle étude publiée dans le journal Neurobiologie de la maladie.
L'étude est l'une des premières à examiner comment les sports à impact affectent le cerveau des enfants à cet âge critique. Les résultats soulèvent des inquiétudes quant à savoir si des coups répétés à la tête peuvent causer des lésions cérébrales chez les jeunes et s'il est possible de détecter ces changements à un âge précoce.
«Il existe de nombreuses preuves émergentes selon lesquelles le simple fait de pratiquer des sports à impact modifie réellement le cerveau, et vous pouvez voir ces changements au niveau moléculaire dans les accumulations de différentes protéines pathogènes associées aux maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson et la démence», explique l'auteur principal de l'étude, le Dr. Chunlei Liu, professeur de génie électrique et d'informatique et membre du Helen Wills Neuroscience Institute de l'Université de Californie (UC) Berkeley.
«Nous voulions savoir quand cela se produit réellement - à quelle heure cela se produit-il?»
En général, le cerveau est composé de matière blanche, de longs fils neuronaux qui transmettent des messages entre les différentes régions du cerveau et de matière grise, des filets serrés de neurones qui donnent au cerveau ses rides caractéristiques.
Des études d'IRM récentes ont montré que jouer une ou deux saisons de football au lycée peut affaiblir la substance blanche, qui se trouve principalement enfouie à l'intérieur du cerveau. Liu et son équipe voulaient savoir si des coups répétés à la tête pouvaient également avoir un impact sur la matière grise du cerveau.
Pour le savoir, l'équipe de chercheurs de l'UC Berkeley, de l'Université Duke et de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill a utilisé un nouveau type d'imagerie par résonance magnétique (IRM) appelé «imagerie de diffusion kurtosis» pour effectuer des scans cérébraux de 16 joueurs du secondaire, 15 à 17 ans, avant et après une saison de football. Ce type d'IRM est capable d'examiner les enchevêtrements neuronaux complexes qui composent la matière grise.
Les chercheurs ont découvert que l’organisation de la matière grise dans le cerveau des joueurs avait changé après une saison de football, et ces changements étaient en corrélation avec le nombre et la position des chocs à la tête mesurés par des accéléromètres montés à l’intérieur des casques des joueurs.
Plus précisément, ils ont trouvé des changements significatifs dans la structure de la matière grise à l'avant et à l'arrière du cerveau - là où les impacts sont les plus susceptibles de se produire - ainsi que des changements dans les structures au plus profond du cerveau. Les changements étaient concentrés à l'avant et à l'arrière du cortex cérébral, qui est responsable de fonctions d'ordre supérieur comme la mémoire, l'attention et la cognition, et dans le thalamus et le putamen situés au centre, qui relaient les informations sensorielles et coordonnent le mouvement.
Tous les adolescents portaient un casque et aucun n'a subi de chocs à la tête suffisamment graves pour constituer une commotion cérébrale.
«La matière grise dans la zone du cortex est située à l'extérieur du cerveau, nous nous attendons donc à ce que cette zone soit plus directement liée à l'impact lui-même», a déclaré Liu. «Il devient assez clair que des impacts répétitifs sur la tête, même sur une courte période de temps, peuvent provoquer des changements dans le cerveau.»
«C'est la période où le cerveau est encore en développement, où il n'est pas encore mature, il y a donc de nombreux processus biologiques critiques en cours, et on ne sait pas comment ces changements que nous observons peuvent affecter la façon dont le cerveau mûrit et se développe.
Bien qu'une bosse à la tête puisse ne pas être inquiétante, de plus en plus de preuves ont montré que des coups répétés sur le crâne - tels que ceux accumulés en pratiquant des sports comme le hockey ou le football, ou par des blessures par explosion lors de combats militaires - peuvent entraîner des conséquences à long terme. déclin cognitif et risque accru de troubles neurologiques, même lorsque les impacts ne conduisent pas à une commotion cérébrale.
Des recherches récentes ont également montré qu'un nombre alarmant de soldats à la retraite et de footballeurs universitaires et professionnels présentaient des signes d'une maladie neurodégénérative nouvellement identifiée appelée encéphalopathie traumatique chronique (CTE), caractérisée par une accumulation de protéine tau pathogène dans le cerveau.
Bien que mal compris, le CTE est lié aux troubles de l'humeur, au déclin cognitif et éventuellement à la déficience motrice à mesure que la personne affectée vieillit. Le diagnostic définitif de la CTE ne peut être posé qu'après la mort en examinant le cerveau à la recherche de protéines tau lors d'une autopsie.
«Bien que notre étude n'ait pas examiné les conséquences des changements observés, il existe des preuves émergentes suggérant que de tels changements seraient nuisibles à long terme», a déclaré Liu.
Les tests ont révélé que la fonction cognitive des élèves n’avait pas changé au cours de la saison, et il est encore difficile de savoir si ces changements dans le cerveau sont permanents, selon les chercheurs.
«La microstructure cérébrale des jeunes joueurs se développe encore rapidement, ce qui pourrait contrebalancer les altérations causées par des impacts répétitifs à la tête», a déclaré le premier auteur, le Dr Nan-Ji Gong, chercheur postdoctoral au Département de génie électrique et d'informatique de l'UC Berkeley. .
Cependant, les chercheurs incitent toujours à la prudence et suggèrent une surveillance cognitive et cérébrale fréquente pour les jeunes impliqués dans les sports d'impact.
Source: Université de Californie - Berkeley
