探究颅脑损伤 “伤点” 奥秘:颅顶与颞叶撞击的对比研究

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Experimental Neurology 4.6

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  创伤性脑损伤(TBI)受机械负荷影响,且撞击位置不同结果各异。研究人员通过对雄性大鼠进行颅顶和颞叶撞击实验,量化影响因素贡献率。结果表明撞击强度主导 TBI,位置也很关键。该研究对理解 TBI 机制等意义重大。

  在日常生活中,交通事故、运动伤害和意外摔倒等场景时有发生,这些情况都可能导致人们遭受创伤性脑损伤(Traumatic Brain Injury,TBI)。TBI 可不是一个小问题,它已经成为全球范围内严重的公共卫生难题,每年有超过 6900 万人受到影响。不仅如此,TBI 患者需要长期持续的医疗护理,这给家庭和社会都带来了沉重的经济负担。
大家都知道,头部受到的机械负荷强度会对 TBI 的结果产生重大影响。但是,即使机械负荷强度相同,撞击头部的位置不一样,受伤的结果也会有很大差别。就像拳击比赛里,侧面勾拳比直拳更容易把对手打倒;在橄榄球运动中,侧面撞击比正面撞击更容易让人脑震荡;交通意外里,30 英里每小时的侧面碰撞死亡率大约是正面碰撞的 8 倍。在动物实验中也能看到类似现象,猴子的颞顶撞击比正面撞击更容易引发脑震荡和长时间昏迷。这些都说明,撞击位置对 TBI 的影响不可忽视。

然而,以往关于不同撞击位置对 TBI 影响的研究存在一些不足。虽然有不少研究关注颅顶、颞叶和前部撞击的影响,但大多只是聚焦在行为和病理变化上,没有精确量化撞击位置和强度对 TBI 结果的相对贡献,也没有深入探究行为缺陷和病理变化之间一致性的内在机制。为了填补这些研究空白,陆军军医大学的研究人员开展了一项关于 TBI 的对比研究。

这项研究发表在《Experimental Neurology》杂志上,具有重要的意义。它能帮助我们更深入地理解头部受伤的机制,为制定科学的评估标准提供依据,还能为开发有效的保护策略指明方向。

研究人员采用了多种关键技术方法。在实验设计上,运用正交实验设计,根据 L4(23) 正交表来建立实验方案,以此评估撞击位置和强度对行为学和病理学结果的影响。同时,通过分析实验数据,使用方差分析来量化撞击位置和强度对 TBI 的贡献率。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 死亡率:实验共测试 28 只大鼠,在 0.7MPa 颅顶撞击组,8 只大鼠中有 3 只死亡,死亡率达 37.5% ,该组还有 6 只大鼠出现超过 30 秒的长时间呼吸暂停,其中 3 只虽经急救仍因呼吸衰竭死亡。而颞叶撞击组没有大鼠死亡,整体死亡率为 10.71%。这表明颅顶撞击在高压力下对大鼠生命威胁更大。
  2. 行为学表现:在行为学方面,研究发现颅顶撞击导致大鼠出现更严重的昏迷、运动、记忆和焦虑方面的缺陷。与颞叶撞击相比,颅顶撞击使得大鼠在这些行为能力上的受损程度更为明显。
  3. 病理学变化:从病理学角度来看,颅顶撞击对胼胝体和脑干造成的损伤比颞叶撞击更严重。在海马体和杏仁核区域,两侧呈现出不同的损伤情况。在左侧,颅顶撞击导致的细胞损失比颞叶撞击更显著;在右侧则相反,颞叶撞击造成的细胞损失更明显。而且,颞叶撞击引起的左侧(非撞击侧)海马体和杏仁核的病理变化与行为学结果呈现出更强的线性相关性,这意味着左侧的损伤对行为缺陷的预测能力更强。

研究结论表明,撞击强度在 TBI 中起主导作用,且与损伤程度呈正相关,但撞击位置的影响同样不可忽视。颅顶撞击相比颞叶撞击,会使大鼠产生更严重的行为缺陷和特定脑区的损伤。在研究 TBI 时,撞击位置应作为一个重要因素加以考虑。

从讨论部分可以看出,TBI 的结果与头部受到机械负荷的位置密切相关。此次研究通过对比颅顶和颞叶撞击,发现颅顶撞击会导致更严重的行为缺陷,进一步证实了撞击位置在 TBI 中的关键作用。这不仅加深了我们对 TBI 机制的理解,还为后续研究和临床实践提供了重要参考,有助于制定更精准的治疗方案和防护措施,从而降低 TBI 对患者造成的伤害,减轻社会和家庭的负担。

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