伊拉克和阿富汗的退伍军人表现出与爆炸暴露有关的大脑变化

超过 200 万美国人曾在伊拉克和阿富汗战争中服役。 在返回的人中,成千上万的人携带着影响他们日常生活的无形创伤。 爆炸性爆炸造成的轻度创伤性脑损伤 (mTBI) 对这些退伍军人来说尤其常见,它折磨着数十万服役人员。

新研究探索了退伍军人经历的爆炸次数与小脑特定脑细胞活动的持久变化之间的关系,小脑是传统上与运动协调相关的区域。 这些变化可能会导致一些情绪变化和认知障碍,例如记忆力减退,服役人员甚至在接触战斗多年后也会报告这些变化。

在这项新研究中,VA Puget Sound Health Care System 和华盛顿大学的一个团队——包括临床精神病学家 Elaine Peskind 和 UW 的分子生物学家 David Cook 以及 VA Puget Sound 分子神经生理学家 James Meabon——与 33 名暴露于爆炸性的爆炸。 研究小组使用功能成像来观察大脑活动,发现前士兵遭受的爆炸伤越多,他们的小脑活动就越少。 为了更仔细地观察这些变化,研究小组评估了同样暴露在爆炸中的小鼠的小脑,并观察到血脑屏障的一些破坏以及与小脑相关的称为浦肯野细胞的神经元的损失。 此外,一些退伍军人的结构成像发现爆炸伤改变了他们大脑的通路,尽管这些发现的确切含义仍然难以解释。

该研究昨天发表在 科学转化医学 和研究作者 Peskind、Cook 和 Meabon 进行了交谈 科学美国人 关于研究。

[An edited transcript of the interview follows.]

在本研究中,您研究了爆炸性爆炸引起的外伤性脑损伤 (TBI)。 您能否描述一下这些退伍军人所遭受的爆炸性伤害与更常见的脑震荡原因之间的区别?

厨师: 爆炸引起的 TBI 在很多方面都比发生车祸并撞到头会发生的情况更复杂。 当炸药爆炸时,它们会发出令人难以置信的强烈冲击波,这种冲击波以超音速运动,本质上是一个高压空气壳——这就是所谓的初级爆炸超压。 这与诸如弹片和被飞行物体击中等次要效应以及涉及人自己被扔向车辆侧面或地面的三级事件不同。 爆炸暴露可能非常强烈,但不一定会将您击倒。 但是,如果主要爆炸超压足够强烈,它本身就可以杀死您。

TBI被认为是伊拉克和阿富汗战争的标志性伤害。 据估计,在部署到伊拉克和阿富汗的 260 万军人中,有 10% 到 20% 的人返回后出现脑震荡症状。 为什么会这样?

厨师: 伊拉克和阿富汗的士兵有着非常独特的经历,因为他们现在拥有非常好的防弹衣,也因为叛乱分子使用大量炸药的方式。 士兵们暴露在大量爆炸中,所以他们一次又一次地被击中,但除了最坏的二次和三次效应之外,他们受到保护。 如果是越南战争,例如,他们 [the soldiers] 会受到更严重的伤害并且会被疏散。

佩斯金: 唯一能与伊拉克战争和阿富汗战争相媲美的战争可能是第一次世界大战,堑壕战和炮战。 “炮弹休克”一词来自那场战争,实际上是指这些脑震荡后症状的影响。

在本研究的资深参与者组中,严重到足以引起与轻度创伤性脑损伤诊断一致的急性症状的爆炸暴露平均次数为 20。更常见的是暴露在 50 到 100 次爆炸之间而不是拥有一个。

这些伤害有长期后果吗?

佩斯金: 我们已经听说了很多关于重复冲击性轻度 TBI 对拳击手、足球、足球和曲棍球运动员等职业运动员的影响。 我们非常担心我们的年轻军人和退伍军人可能同样面临慢性创伤性脑病、中年神经退行性疾病和阿尔茨海默病的风险,因为头部创伤确实是阿尔茨海默病的唯一环境风险因素。

厨师: TBI 和阿尔茨海默病有一些共同的遗传相似性。 如果你熟悉 载脂蛋白 [Apolipoprotein E] 与阿尔茨海默氏症相关的基因,你知道如果你继承了相关的 E4 等位基因,随着年龄的增长,您患阿尔茨海默氏症的风险显着增加。 同样,如果您患有 TBI 并且您怀有其中一种 E4 等位基因,您出现不良结果的可能性会显着增加。

您在本研究的每个部分中的发现都指出小脑特别容易受到损害。 这个发现告诉我们什么?

佩斯金: 小脑历来被认为是感觉输入和运动输出的综合中心。 但现在它被认为具有更广泛的功能。 小脑损伤和小脑功能障碍可能在这些退伍军人在情绪、易怒、冲动和认知方面的行为和认知问题中发挥作用,包括多任务处理能力和记忆问题。

美邦: 小脑开始被理解为多系统集成器。 所以它所做的是它需要大脑的所有部分,并让它们在正确的时间相互交谈。 [Our study suggests that blasts can] 使这些不同的系统失灵,使它们无法协调以有效执行。

厨师: 请记住,我们并不是说小脑是唯一的地方或主要的地方。 我们知道——从我们的工作和其他小组的出色研究中——这不是唯一涉及和对重复爆炸暴露敏感的大脑区域。

在爆炸伤小鼠的小脑中,您发现一种称为浦肯野细胞的特殊神经元缺失。 他们的作用是什么?

厨师: 任何物种的浦肯野细胞的有趣之处之一是 [these cells] 是小脑的主要输出 [for the integration of sensorimotor function, affect and cognition]. 任何时候你谈论弄乱它们时,你都在谈论弄乱大脑区域之间的连接。 这就是为什么我们开始研究这些进出小脑的通路 [with structural imaging].

您如何看待您的发现为未来帮助退伍军人 TBI 的研究和努力提供信息?

佩斯金: 我们认为这项研究是一个更大的拼图。 还有很多工作要做,但我们不会等待完成这项工作来尝试寻找治疗方法来改善症状并预防神经退行性疾病。 因此,我们正在进行许多其他研究,以治疗与 TBI 和爆炸性脑震荡相关的创伤后应激障碍,以及治疗合并症 [that is, ones occurring simultaneously, but independently] 如酗酒和依赖以及预防脑震荡后偏头痛。 从长远来看,我们正在进行两项研究以防止神经变性。

美邦: [Our findings] 让您了解问题的严重性。 这些人外出并回家,他们背负着巨大的累积负担,继续影响着他们的日常生活。 这确实是该研究希望最终催生其他研究开始研究的问题。

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