Magnetresonanztomographie (MRT) Hirnscans haben gezeigt, dass das Spielen einer einzigen High-School-Saison Fußball erhebliche mikroskopische Veränderungen in der kortikalen und tiefen Grauen Substanz verursachen kann.

“Es wird immer deutlicher, dass wiederholte Stöße auf den Kopf, auch über einen kurzen Zeitraum, Veränderungen im Gehirn verursachen können”, sagt Studienleiterin Professor Chunlei Liu, Forscherin am Helen Wills Neuroscience Institute an der University of California, Berkeley.

“Dies ist die Zeit, in der sich das Gehirn noch entwickelt, in der es noch nicht reif ist, so dass viele kritische biologische Prozesse ablaufen, und es ist nicht bekannt, wie sich diese Veränderungen, die wir beobachten, auf die Reifung und Entwicklung des Gehirns auswirken können.”

Das Gehirn besteht aus weißer Substanz, langen neuronalen Drähten, die Nachrichten zwischen verschiedenen Hirnregionen hin und her leiten, und grauer Substanz, engen Netzen von Neuronen, die dem Gehirn seine charakteristischen Falten verleihen.

Neuere MRT-Studien haben gezeigt, dass das Spielen einer oder zweier High-School-Fußbälle die weiße Substanz schwächen kann, die meist im Inneren des Gehirns angesiedelt ist.

Professor Liu und Co-Autoren wollten wissen, ob wiederholte Schläge auf den Kopf auch die Graue Substanz des Gehirns beeinflussen können.

“Die graue Substanz im Kortexbereich befindet sich an der Außenseite des Gehirns, so dass wir erwarten würden, dass dieser Bereich direkter mit dem Aufprall selbst verbunden ist”, sagte Professor Liu.

Das Team verwendete eine neue Art von MRT namens Diffusionskurtosis imaging, um Hirnscans von 16 High-School-Spielern (im Alter von 15 bis 17 Jahren) vor und nach einer Fußballsaison durchzuführen. Alle Teilnehmer trugen Helme, und keiner erhielt Kopfschläge, die schwer genug waren, um eine Gehirnerschütterung zu verursachen.

Sie fanden heraus, dass sich die Organisation der Grauen Substanz im Gehirn der Spieler nach einer Fußballsaison änderte, und diese Veränderungen korrelierten mit der Anzahl und Position der Kopfaufschläge, die von Beschleunigungssensoren gemessen wurden, die in den Helmen der Spieler montiert waren.

Die Veränderungen konzentrierten sich auf die Vorder- und Rückseite der Großhirnrinde, die für Funktionen höherer Ordnung wie Gedächtnis, Aufmerksamkeit und Kognition verantwortlich ist, und auf den zentral gelegenen Thalamus und Putamen, die sensorische Informationen weiterleiten und die Bewegung koordinieren.

“Obwohl unsere Studie die Folgen der beobachteten Veränderungen nicht untersucht hat, gibt es aufkommende Hinweise darauf, dass solche Veränderungen langfristig schädlich sein könnten”, sagte Professor Liu.

Tests ergaben, dass sich die kognitive Funktion der Schüler im Laufe der Saison nicht verändert hat, und es ist noch unklar, ob diese Veränderungen im Gehirn dauerhaft sind.

“Die Gehirn-Mikrostruktur jüngerer Spieler entwickelt sich immer noch schnell, und das kann den Veränderungen entgegenwirken, die durch wiederholte Kopfaufschläge verursacht werden”, sagt Erstautor Dr. Nan-Ji Gong, Postdoc am Department of Electrical Engineering and Computer Sciences an der University of California, Berkeley.

Die Forscher fordern jedoch nach wie vor Vorsicht – und häufiges kognitives und Gehirnmonitoring – bei Jugendlichen und Gymnasiasten, die Wirkungssport betreiben.

“Ich denke, es wäre vernünftig, darüber zu diskutieren, in welchem Alter es für das Gehirn am kritischsten wäre, diese Art von Folgen zu ertragen, vor allem angesichts der Popularität von Jugendfußball und anderen Sportarten, die Auswirkungen auf das Gehirn haben”, sagte Professor Liu.

Die Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Neurobiology of Disease.