Черепно-мозговые травмы (ЧМТ), включая сотрясение мозга, могут иметь фатальные или длительные последствия. Однако до сих пор внутренние механизмы явления были неочевидны.

«Большинство исследователей склонялось к тому, что все дело в повреждении нейронов, а значит терапия и разработка лекарств были нацелены именно на это», — говорит Партха Митра, профессор биоинформатики в лаборатории Колд-Спринг-Харбор — «Наша же идея состояла в поиске иных механизмов и следовательно альтернативных вариантов лечения».

Лаборатория Митры работала над задачей совместно с коллегами из Национального института здоровья, Национального института неврологических заболеваний и инсульта,  Мэрилендского университета и Центра неврологии и регенеративной медицины, которые изучали мозг умерших людей. 

Исследователи произвели самый тщательный анализ посмертной мозговой ткани человека с использованием высокопроизводительного нейрогистологического конвейера (совокупность методов для маркировки и визуализации срезов мозга), разработанного Митрой.

По словам Митры, обычное разрешение МРТ ограничено несколькими сотнями микрон, что затрудняет выявление повреждений нервного волокна (аксонов) или кровеносных сосудов. Цифровой анализ посмертной ткани с микронным разрешением, сопоставленный с МРТ, позволил команде более четко увидеть проблемы.

Митра сосредоточился на областях, окружающих поражения, или тех, где травма оставила физический след в мозге. Команда использовала окрашивание железа для обнаружения присутствия крови и окрашивание миелина для обнаружения присутствия фрагментов нервного волокна в образцах мозга. 

Они увидели значительное количество Fe-маркированных клеток крови в области травмы — своего рода травматические микроследы, вызванные разрывами прилегающих кровеносных сосудов. В то же время, ориентируясь на пятна миелина, исследователи не наблюдали какого-либо значительного повреждения нейронов.

Хотя исследователи не могли полностью исключить, что пациенты с ЧМТ также страдали аксональными (нейронными) повреждениями, они пришли к выводу, что именно повреждение сосудов является отличительной характеристикой травм головного мозга и это может стать целью новых методов лечения.

Команда также обнаружила, что травматические микроследы часто предсказывают будущие проблемы со здоровьем и инвалидность людей с ЧМТ, но пока затрудняются определить причинно-следственную связь.

В связи с этим ученые полагают, что необходимы дополнительные эксперименты по выявлению основных причин и последствий ЧМТ с целью улучшения диагностики, определения терапевтических целей и улучшения результатов лечения пациентов.