超過兩百萬美國人曾在伊拉克和阿富汗戰爭中服役。在返回家園的人中，數千人帶著無形的創傷，影響著他們的日常生活。爆炸衝擊造成的輕度創傷性腦損傷（mTBI）在這些退伍軍人中尤其普遍，影響了數十萬軍人。
新的研究探討了退伍軍人經歷的爆炸次數如何與小腦（傳統上與運動協調相關的區域）中特定腦細胞活動的持久變化相關聯。這些變化可能導致一些情緒變化和認知障礙，例如記憶力喪失，這是軍人在接觸戰鬥多年後仍然報告的問題。
在這項新的研究中，一個來自弗吉尼亞州普吉特海灣醫療保健系統和華盛頓大學的團隊——包括臨床精神病學家伊萊恩·佩斯金德和華盛頓大學的分子生物學家大衛·庫克以及弗吉尼亞州普吉特海灣分子神經生理學家詹姆斯·梅邦——與 33 名曾暴露於爆炸衝擊的參與者合作。研究團隊使用功能成像來觀察大腦活動，發現退伍軍人遭受的爆炸傷越多，他們的小腦活動就越少。為了更仔細地觀察這些變化，該團隊評估了同樣暴露於爆炸的小鼠的小腦，並觀察到血腦屏障的某些破壞以及與小腦相關的稱為浦肯野細胞的神經元丟失。此外，對一些退伍軍人的結構成像發現，爆炸傷改變了他們大腦的通路，儘管這些發現的具體含義仍然難以解釋。
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該研究昨日發表在科學轉化醫學雜誌上，研究作者佩斯金德、庫克和梅邦與大眾科學談論了這項研究。
[以下是採訪的編輯稿。]
在這項研究中，你們研究了爆炸衝擊引起的創傷性腦損傷（TBI）。您能描述一下，像這些戰鬥退伍軍人遭受的爆炸衝擊傷與更常見的腦震盪原因有何區別嗎？
庫克： 爆炸引起的 TBI 在許多方面比方說，你在汽車事故中撞到頭部的情況要複雜得多。當炸藥爆炸時，它們會發出極其強烈的衝擊波，以超音速移動，本質上是一個高壓空氣殼——這就是所謂的初級爆炸超壓。這與二級效應（如彈片和被飛行物體擊中）和三級事件（例如，人員自身被拋向車輛側面或地面）不同。爆炸暴露可能非常強烈，但不一定會把你擊倒。但是，如果初級爆炸超壓足夠強烈，它本身就能夠殺死你。
TBI 被認為是伊拉克和阿富汗戰爭的標誌性損傷。據估計，在部署到伊拉克和阿富汗的 260 萬軍人中，有 10% 到 20% 的人帶著腦震盪後症狀返回。為什麼會這樣呢？
庫克： 伊拉克和阿富汗計程車兵正在經歷非常獨特的體驗，這既是因為他們現在擁有非常好的防彈衣，也是因為武裝分子大量使用炸藥的方式。士兵們暴露在大量的爆炸中，所以他們一次又一次地被擊中，但他們受到了保護，免受了除最壞情況外的二級和三級效應。然而，如果是越南戰爭，例如，他們[士兵]會受到更嚴重的傷害，並且會被撤離。
佩斯金德： 可能唯一可以與伊拉克和阿富汗戰爭相提並論的戰爭是第一次世界大戰，塹壕戰和炮兵戰。“炮彈休克”一詞就來自那場戰爭，它實際上指的是這些腦震盪後症狀的影響。
在這項研究的退伍軍人參與者組中，足以引起與輕度創傷性腦損傷診斷一致的急性症狀的平均爆炸暴露次數為 20 次。暴露於 50 到 100 次爆炸比僅暴露一次爆炸更為常見。
這些損傷有長期後果嗎？
佩斯金德： 我們已經聽過很多關於重複衝擊輕度 TBI 對職業運動員的影響，例如拳擊手以及橄欖球、足球和曲棍球運動員。我們非常擔心我們的年輕軍人和退伍軍人可能同樣面臨慢性創傷性腦病（一種中年神經退行性疾病）以及阿爾茨海默病的風險，因為頭部外傷確實是阿爾茨海默病唯一的環境風險因素。
庫克： TBI 和阿爾茨海默病有一些共同的遺傳相似性。如果您熟悉與阿爾茨海默病相關的 APOE [載脂蛋白 E] 基因，您就會知道，如果您遺傳了相關的 E4 等位基因，那麼您年老時患阿爾茨海默病的風險會顯著增加。同樣，如果您患有 TBI 並且攜帶這些 E4 等位基因之一，那麼您預後不良的可能性會顯著增加。
您在這項研究的每個部分中的發現都指出了小腦特別容易受到損傷。這一發現告訴我們什麼？
佩斯金德： 小腦傳統上被認為是感覺輸入和運動輸出的整合中心。但現在人們認為它具有更廣泛的功能。小腦損傷和小腦功能障礙可能在這些退伍軍人在情緒、易怒、衝動以及認知障礙方面存在的行為和認知問題中發揮作用，其中包括多工處理能力和記憶力問題。
梅邦： 小腦開始被理解為多系統整合器。因此，它的作用是將大腦的所有部分連線起來，並在正確的時間讓它們相互交流。[我們的研究表明，爆炸可能會] 使這些不同的系統失調，從而使它們無法協調以高效地執行任務。
庫克： 請記住，我們並不是說小腦是唯一的地方或主要的地方。我們從我們自己的工作和其他小組的優秀研究中瞭解到，這不是唯一受累且對重複爆炸暴露敏感的大腦區域。
在爆炸受傷小鼠的小腦中，您發現了一種稱為浦肯野細胞的特殊神經元丟失。它們的作用是什麼？
庫克： 關於任何物種的浦肯野細胞，有趣的事情之一是[這些細胞]是小腦的主要輸出[用於整合感覺運動功能、情感和認知]。任何時候你談論干擾它們，你都是在談論干擾大腦區域之間的連線。這就是為什麼我們開始研究小腦的這些通路[透過結構成像]。
您認為您的發現將如何為未來的研究和幫助 TBI 退伍軍人的努力提供資訊？
佩斯金德： 我們認為這項研究只是一個更大謎題的一部分。還有很多工作要做，但我們沒有等待這些工作完成，而是試圖尋找治療方法來改善目前的症狀並預防神經退行性變。因此，我們正在進行多項其他研究，以治療與 TBI 和爆炸性腦震盪相關的創傷後應激障礙，並治療共病症狀[即同時發生但相互獨立的症狀]，例如酗酒和依賴，以及預防腦震盪後偏頭痛。從長遠來看，我們正在進行兩項研究來預防神經退行性變。
梅邦： [我們的發現] 讓您感受到這個問題的嚴重性。這些人外出服役，然後回到家，他們帶著巨大的累積負擔，這些負擔繼續影響著他們的日常生活。這實際上是這項研究最終希望催生其他研究開始關注的問題。