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Unter Verwendung einer fortgeschrittenen Form der MRT fanden Forscher einzigartige strukturelle Abnormalitäten im Gehirn von US-Truppen mit leichten traumatischen Hirnverletzungen, die bei anderen Arten von Scantechnologie nicht beobachtet wurden. In einer Studie, die diese Woche im New England Journal of Medicine veröffentlicht wurde, betonen sie jedoch, dass ihre Befunde vorläufig sind, dass die Bedeutung der Anomalien noch nicht vollständig verstanden ist und dass mehr getan werden muss, um festzustellen, ob die Anomalien signifikant sind Gehirnschaden.
Das Team besteht aus Forschern der medizinischen Fakultät der Universität Washington in St. Louis in den USA und des Landstuhl Regional Medical Center in Landstuhl.
Sie untersuchten US-Soldaten, die in den Kriegen im Irak und in Afghanistan verwundet und nach Landstuhl evakuiert worden waren. Viele dieser Evakuierten haben eine unverhältnismäßig hohe Anzahl von Verletzungen, einschließlich eines Hirntraumas, durch Explosionen, die durch improvisierte Sprengsätze (IEDs) verursacht werden.
Schätzungen zufolge haben in den Kriegen im Irak und in Afghanistan 320.000 Soldaten traumatische Hirnverletzungen erlitten, die meist als leichte Schädel-Hirn-Verletzung oder Gehirnerschütterung klassifiziert wurden.
David L. Brody, Assistenzprofessor für Neurologie an der Medizinischen Fakultät der Washington University, sagte der Presse:
"Wir nennen diese Verletzungen, mild ', aber in Wirklichkeit können sie manchmal ernsthafte Konsequenzen haben."
Für die Studie nahmen Brody und Kollegen erweiterte MRT-Scans von 84 verletzten Soldaten vor und fanden bei 18 von 63 mit traumatischer Hirnverletzung diagnostizierte Strukturanomalien, bei 21 Personen, die andere Verletzungen erlitten hatten, jedoch nicht.
Die Abnormitäten, die sie fanden, waren in der weißen Hirnsubstanz: speziell Schäden an Axonen, den Nervenfasern, die es den Gehirnzellen ermöglichen, miteinander zu kommunizieren.
Die beschädigten Fasern wurden an zwei Stellen gefunden: der orbitofrontale Kortex, der sich hinter dem Auge an der Vorderseite des Gehirns befindet, und das Kleinhirn, das auf der Rückseite des Unterhirns sitzt. Der erste hilft dabei, Emotionen und belohnungsbasiertes Verhalten zu regulieren, und der zweite steuert Bewegungen, Koordination sowie Organisation und Planung.
Die von ihnen verwendete MRI-Methode heißt DTI, kurz für "Diffusion Tensor Imaging", eine Methode, die die Bewegung von Wasser im Gewebe verfolgt. Obwohl die vom DTI festgestellte Veränderung des Wasserbewegungsmusters oft mit Verletzungen zusammenhängt, sagten die Forscher, dass es nicht möglich sei, aus ihren Ergebnissen zu ersehen, wie signifikant die Anomalien sein könnten.
Diese besonderen Anomalien wurden bei DTI-Scans von Zivilisten mit leichter traumatischer Hirnverletzung nicht gefunden, obwohl die Scans in dieser Studie Anomalien in Teilen des Gehirns zeigten, von denen bekannt ist, dass sie bei einem zivilen Trauma betroffen sind.
Lead Autor Dr. Christine L. Mac Donald, Forschungslehrer in Neurologie an der Washington University, sagte:
"Es gibt noch viel mehr zu tun, bevor wir vollständig verstehen, ob diese Abnormitäten tatsächlich einen signifikanten Schaden für die weiße Hirnsubstanz darstellen."
Der Kern des Problems wird sein, zu untersuchen, wie diese Art von Schaden eine Reihe von Funktionen beeinflusst, die für die Lebensqualität des Patienten wichtig sind, wie Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Schlaf, Gleichgewicht, Koordination und Regulation von Emotionen. Es gibt auch Fragen darüber, wie es den Zusammenhang zwischen leichter traumatischer Hirnverletzung und posttraumatischer Belastungsstörung (PTSD) beeinflussen könnte.
In der Forschung besteht ein dringender Bedarf, die Diagnose einer traumatischen Hirnverletzung zu verbessern und sie von PTBS zu unterscheiden.
"Unsere laufenden Studien werden hoffentlich beginnen, einige dieser Fragen zu beantworten", sagte Mac Donald.
Eine milde traumatische Hirnverletzung ist ein kontroverses Thema, da es nicht immer möglich ist festzustellen, ob die Symptome durch Veränderungen der Gehirnchemie, strukturelle Schäden, psychologische Faktoren oder eine Kombination aus einigen oder allen dieser Faktoren verursacht werden.
Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass es zwischen den durch Bombenexplosionen verursachten Gehirnverletzungen und den Arten von Hirnverletzungen, die normalerweise von Zivilisten verursacht werden, wie bei Straßenverkehrsunfällen, Sport, Stürzen und Schlägen am Kopf, fundamentale Unterschiede geben kann.
Da jedoch alle Soldaten, die an dieser Studie teilnahmen, auch andere Verletzungen während der Bombenexplosion erlitten hatten, wie zum Beispiel durch einen Kopfcrash, einen Sturz oder durch einen stumpfen Gegenstand, war es nicht möglich, sich zu trennen aus den direkten Auswirkungen der Explosionen.
Dies ist relevant, weil, wie Dr. Allan Ropper, Neurologe am Brigham and Womens Hospital, Boston, in einem begleitenden Editorial hervorhebt, Skepsis darüber herrschte, ob eine Bombe, die aus der Entfernung abgeht und keine sichtbare Wunde verursacht, in den Schädel eindringen kann und schädige das Gehirn.
Teil des Problems ist die Komplexität der Physik und damit die Frage, was genau eine Verletzung verursacht. Zuerst gibt es eine anfängliche Schockwelle, dann einen Überschallwind und einen umgekehrten Unterdruck, dessen Ausmaß von dem umgekehrten Quadrat der Entfernung abhängt. Verletzungen treten an verschiedenen Stellen in der Entfaltungs-Zeitskala dieser Ereignisse auf, nicht notwendigerweise an einem einzigen Punkt, wie Ropper erklärt:
"Gewebe werden beschädigt, wenn die Stoßenergie an der Grenzfläche zwischen Luft und Flüssigkeit abgeführt wird, was eine Veränderung der akustischen Impedanz zur Folge hat. Der Windstoß ist die Quelle einer separaten Verletzung, die Menschen gegen feste Objekte wirft und Projektile, die in den Körper eindringen, verteilt."
Die Forscher sagten, sie könnten die Anomalien der weißen Substanz bis zu einem Jahr nach der Verletzung erkennen, obwohl die DTI-Scans zeigten, dass sie sich mit der Zeit veränderten.
Ropper schlägt vor, dass es zwei Schlüsselergebnisse in der Forschung gibt. Der erste ist der deutliche Unterschied in den Ergebnissen zwischen DTI-Scans im Gegensatz zur konventionellen MRT: Viele Regionen der axonalen Disruption zeigen sich mit DTI, die die MRT nicht erkennen kann. Die zweite war, wenn die Forscher weitere DTI-Scans bei der Nachuntersuchung 6 und 12 Monate später machten, konnten sie sehen, dass sich die Anomalien in einer Weise entwickelt hatten, die darauf hindeutete, dass die Verletzungen tatsächlich zum Zeitpunkt der Explosion stattfanden und nicht das Ergebnis waren Kopfverletzungen von einem anderen Ereignis.
"Wir haben nun eine vorläufige Validierung bei leichten traumatischen Hirnverletzungen der Störung von Hirnaxonen durch Blasten von improvisierten Sprengkörpern. Selbst wenn diese Informationen explorativ sind, mit weiteren Informationen über die Beziehung zwischen Blasten, Axonschaden und PTSD in der Zukunft, Soldaten, die auf diese Weise verletzt wurden, und ihre daraus resultierende Behinderung verdienen die größte Aufmerksamkeit ", schreibt Ropper.
In der Zwischenzeit weist Brody darauf hin, dass die Diagnose einer leichten traumatischen Hirnverletzung immer noch auf der Geschichte einer Verletzung des Kopfes beruht, die zu Bewusstlosigkeit, Gedächtnisverlust, Verwirrung oder anderen Anzeichen einer Gehirnstörung führt.
"Eine negative MRT-Untersuchung, selbst mit diesen fortschrittlichen Methoden, schließt eine leichte traumatische Hirnverletzung nicht aus", betont er und fügt hinzu:
"Diese MRT-basierten Methoden sind vielversprechend, aber noch nicht für den klinischen Alltag geeignet."
Er und seine Kollegen sind jedoch optimistisch, dass die Studie das Verständnis von Hirnverletzungen nicht nur bei Soldaten, sondern auch bei Zivilisten, einschließlich Kindern, verbessern wird.
"Detektion von traumatischen Hirnverletzungen im US-Militärpersonal", Christine L. MacDonaldet al., N Engl J Med 2011; 364: 2091-2100, online veröffentlicht 2. Juni 2011.
Zusätzliche Quelle: Washington University School of Medicine.
Geschrieben von: Catharine Paddock, PhD

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