运动员每年吸收数百次轻度创伤性脑损伤(mTBI)/脑震荡;然而,这些对大脑的后果不甚了解。因此,单次和重复性mTBI的动物模型始终如一地复制临床相关症状,为进一步研究mTBI和脑震荡提供了手段。
轻度创伤性脑损伤(mTBI)可导致脑功能急性丧失,包括混乱期,意识丧失(LOC),局部神经功能缺损甚至健忘症。参加联系运动的运动员面临着大量mTBI的高风险。在体育运动员的伤害程度方面,mTBI被定义为不会引起严重病理改变的轻度损伤,但是会导致自发解决的短期神经功能缺损。尽管以前曾尝试在小鼠和老鼠中建模mTBI,但许多人报告了总体不良反应,包括颅骨骨折,脑内出血,轴突损伤和神经元细胞死亡。在这里,我们描述了我们高度重复性的mTBI动物模型,其复制临床相关症状。该型号使用定制的气动冲击器装置来传递闭合头部的创伤。这种影响是在精确的速度和变形参数下进行的,创建一个可靠和可重复的模型来检查有助于单个或重复的震荡mTBI的影响的机制。
创伤性脑损伤(TBI)被定义为由外部物理力量持续的头部损伤,导致正常脑功能的破坏。它代表了重大的社会经济和公共卫生负担,“国际疾病预防控制中心2015年报告”向国会估计,每年有250万美国人维持TBI。这不仅影响了患者的生活质量,而且对社会造成极高的经济成本,目前估计每年为765亿美元。传达的实际脑损伤的数量和急性期症状是定义轻度,中度和重度TBI。
轻度创伤性脑损伤(mTBI)也被称为脑震荡,占每年报告的TBI的70%以上1 。参加拳击和足球2高风险接触运动的运动员最常见。不像中度或严重形式的TBI,与mTBI相关的直接损害和症状有时不明显3 。相比之下,mTBI的长期影响可能与中度和重度形式的长期影响一样虚弱。患有重复mTBI的患者已被证明会发展为慢性创伤性脑病(CTE),以及其他认知和退行性疾病。因此,重要的是要进一步了解有助于mTBI之后产生的短期症状和总体长期损害的机制。
在人类中,第四届国际体育冲击大会(苏黎世2012)定义的脑震荡定义5指出,体育震荡的伤害程度轻微,不会造成严重的病理变化,但确实造成短期神经功能缺损这是自发解决的。事实上,研究调查了使用头撞式遥测系统,mTBI对高中足球运动员认知障碍的影响。这项研究显示,在一个赛季,玩家持续头盔影响> 20g的次数从226人(平均每场4.7次)的高点到1855年(平均每场38.6次) 6次 。大多数这些影响并不导致脑震荡的临床诊断;但是使用fMRI 6可以观察到脑功能的功能变化的证据。导致这些功能变化的大脑变化是未知的,因此迫切需要有一个可靠和可重复的模型,以便于研究震荡和次冲击性mTBI的影响。
尽管以前尝试在小鼠和老鼠中建模mTBI 7 ,但许多报告不良反应。特别是,大多数啮齿动物模型的重复性质受到限制5 mTBIs的影响,以及不良的病理事件,包括脑内出血,颅骨骨折,严重的轴突损伤,神经元细胞死亡和增加的死亡率8,9,10,11,12。在这里,我们描述了更接近人类脑震荡真正定义的mTBI的小鼠模型。该模型概括了人类mTBI中观察到的许多症状,例如导致意识暂时丧失的机械力,没有明显的大脑病理学。此外,有利的是,它可以用于长时间段的单次冲击和重复冲击范例,如前所述13 。
在人类中,mTBI的特征在于没有结构性损伤的功能障碍。这可能与意识丧失有关,或没有意识丧失1 。目前认为接触重复脑震荡是神经变性疾病如CTE 4发展和/或发展的基础。据了解,CTE通常在拳击手和足球运动员中被发现,尽管暴露于重复脑震荡(包括不导致意识丧失的人)被认为是开发CTE的基本要素,但我们还不知道为什么重复脑震荡引起大脑中发生明显变化?…
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了国家神经病学和中风研究所(MPB)的R01 NS067417的支持。