«Наше исследование демонстрирует, что один сезон, проведенный в контактном спорте, может повлиять на обрезку нейронных связей у юных футболистов. Обрезка — неотъемлемая часть развития мозга. Избавляясь от неиспользуемых синапсов, мозг становится более эффективным в процессе старения», — утверждает Гоутхам Кришнан Муругесан (Gowtham Krishnan Murugesan), научный сотрудник отдела радиологии Юго-западного медицинского центра в Далласе, штат Техас. Результаты работы представлены на ежегодной встрече Радиологического общества Северной Америки (RSNA).
Мозг человека невероятно сложен и содержит огромное количество нейронных связей. Создаются новые соединения, а неиспользуемые соединения отпадают в процессе, называемом обрезкой (pruning). Подобно тому, как удаление мертвых или ненужных ветвей помогает дереву расти здоровым, обрезка мозга необходима для его нормального развития.
Чтобы определить, влияют ли удары головой в футболе на этот процесс, ученые отобрали 60 футболистов, которые не переживали сотрясения мозга и не имели неврологических или психиатрических отклонений, и оснастили их системой телеметрии головы (HITS), которые спортсмены носили до начала сезона и во время него. Система состоит из датчиков, которые фиксировали силу, местоположение и направление ударов головы: данные использовались для расчета риска воздействия сотрясений для каждого игрока.
Шлем со встроенными датчиками (HITS) / © Radiological Society of North America
По результатам измерений, футболистов разделили на две группы: 24 игрока имели высокий уровень воздействия, 36 — низкий. Все они до и после сезона прошли магнитно-резонансную томографию, в ходе которого анализировалась сеть пассивного режима работы мозга (default mode network, DMN).
DMN содержит особые структуры, расположенные в сером веществе человеческого мозга, которые активируются, когда человек занимается саморефлексией. По окончании сезона в группе с высоким уровнем воздействия мощность и объем серого вещества в DMN в префронтальной коре увеличились.
DMN показывает существенную разницу между игроками с высоким и низким уровнями воздействия / © Radiological Society of North America
«Исследование показало, что нарушение нормальной обрезки связано с ослабленными связями между различными частями мозга. Также мы обнаружили значительное снижение эффективности процесса обрезки в сети пассивного режима работы префронтальной коры, которая связана с высокими когнитивными функциями, такими как планирование и контроль социального поведения», — говорит Муругесан.
Ученые добавляют, что некоторые изменения в правилах игры, к примеру запрет на введение мяча в игру ударом ноги с разбега, могли бы уменьшить число случаев столкновений футболистов на высокой скорости.