大腦對創傷的反應方式是調查腦震蕩及其對健康的重大影響的醫學家們非常感興趣的一個問題。通過對小鼠的實驗，其中一組關鍵的免疫細胞在受傷后被證實可以“重置”，研究人員表明，高度的警戒狀態可能會推動認知功能的一些長期後果，並為人類患者的腦震蕩后治療提供了新的可能性。
這項研究由俄亥俄州立大學的科學家進行，中心是小膠質細胞，一種在大腦和脊髓中發現的免疫細胞。研究人員一直在調查這些細胞在腦震蕩和炎症中發揮的作用，以及它們可能導致長期影響的方式，如抑鬱症和認知能力下降。
通過之前在小鼠身上的實驗，研究人員已經表明，頭部受傷可以觸發小膠質細胞進入持續的”高度警戒”狀態，導致過度的炎症反應，以應對其他威脅，並因此導致抑鬱行為。他們還表明，這些類型的併發症可以通過對小膠質細胞使用一種叫做強制細胞周轉的技術來減少，這一步驟需要先消除細胞，然後允許它們重新繁殖。
高級研究作者喬納森-戈布特（Jonathan Godbout）說：”這是一個原則性的證明，表明很多炎症，尤其是長期的炎症，是由小膠質細胞介導的。但有一個炎症的急性階段–啟動那個修復過程后，大腦或脊髓中的這種早期炎症反應是有積極意義的。但是，如果它持續了很長時間，沒有完全解決，那就是危險要到來的時候。”
為了探索這個想法，在新的研究中，科學家們允許小膠質細胞在小鼠腦部受傷後進行七天的治療工作。然後他們用一種實驗性藥物使細胞失去了它們生存所需的蛋白質，導致95%以上的細胞被消滅。然後他們允許小膠質細胞在16天內重新繁殖，並與一組對照組小鼠一起研究小鼠的大腦和認知功能。
在旨在測試其記憶力和抑鬱癥狀的實驗中，接受治療的小鼠的表現優於對照小鼠。對受傷腦組織的分析表明，神經元的一些損傷得到了逆轉，炎症降低，大腦適應變化的能力得到了提高。在一項旨在模擬感染的後續實驗中，與對照組相比，接受治療的小鼠也表現出較少的病症。
科學家們認為，細胞周轉技術使小膠質細胞以一種不那麼高的狀態返回，因此它們對免疫系統的挑戰不會有那麼大的反應。這減少了持續發生炎症的機會，因此降低了對認知健康的長期影響的機會。
“如果人腦中的小膠質細胞沒有恢復正常，並且在頭部受傷后慢性炎症持續存在，那麼導致問題的不僅僅是二次腦損傷，”戈布特說。”即使在腦震蕩恢復后被病毒感染，也會發展成認知或行為問題，或放大行為的某些其他部分，如抑鬱症。頭部受傷和心理健康之間存在着真正的聯繫，而且這種風險不會消失。”
Godbout將這項技術比喻為”按下複位鍵”，雖然這項突破意義重大，但這並不是一項可以隨時應用於人類的技術，根據該團隊的說法，暫時清除人類腦補的小膠質細胞是不可行的。但是，更好地了解小膠質細胞在腦損傷和炎症中的作用提供了新的治療目標，這可以減少腦震蕩患者經歷長期影響心理健康的概率。
“至少在小鼠身上，通過翻轉大腦中的小膠質細胞，我們對它們的行為、認知狀態和大腦中的炎症水平產生了非常積極的影響，”戈布特說。”現在我們可以把重點放在產生慢性炎症的細胞途徑上，作為一個目標。”