莉茲·威廉姆斯站在女子橄欖球比賽的場邊，她不喜歡她所看到的情景。威廉姆斯是英國斯旺西大學的法醫生物力學研究員，她為一些球員配備了含有感測器的護齒器，用於測量頭部運動的速度。她想更多地瞭解這項殘酷運動中的頭部損傷。“有幾次，我感到不寒而慄，”威廉姆斯說。
當女性在擒抱中倒下時，她們的頭部經常會猛烈地撞擊地面。感測器顯示，顱骨正在加速——表明腦損傷的風險增加。但是，比賽現場的醫務人員沒有接受過專門的培訓，無法將這種型別的頭部運動視為受傷的原因，因此認為這些女性可以繼續比賽。當男性比賽時，這種揮鞭傷要罕見得多。
威廉姆斯的觀察突出了一個日益明顯的問題。越來越多的資料表明，與男性運動員相比，女性運動員發生外傷性腦損傷事件的風險顯著更高。她們在腦震盪後的情況也更糟，恢復時間也更長。隨著研究人員收集更多資料，情況變得越來越令人擔憂。
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女性運動員正在公開談論她們自己的經歷，包括英國 1970 年代第一位半職業女子足球運動員蘇·洛佩茲，她現在患有痴呆症——她將這種診斷與頭球造成的腦震盪聯絡起來。
研究人員已經對女性面臨的更大風險提出了一些解釋，儘管這項科學研究仍處於早期階段。他們的觀點從大腦微觀結構的差異到激素、教練制度、球員的經驗水平和損傷的管理等方面。
鑑於大多數（如果不是全部）運動腦震盪協議都是基於男性資料，從女學生到今年奧運會足球隊的女性運動員都面臨著嚴重受傷的風險。“我們採用了所有這些資料，主要來自對男性的研究；我們將它們應用於女性。這種情況必須改變，”英國諾里奇東安格利亞大學的康復神經科學研究員邁克爾·格雷說。
多年來，運動中的頭部損傷一直備受關注，美國橄欖球、橄欖球、足球、拳擊和其他運動專案中成百上千的參與者經歷了痴呆症或記憶力喪失，據信這與幾十年前頭部反覆受到撞擊有關。各級別的教練協議都在發生變化，以努力預防損傷，但這些協議通常忽略了一個龐大的群體：女性。
更大的風險
美國大學生體育運動的研究表明，與同等運動專案中男性同齡人相比，女性運動員發生運動相關腦震盪的可能性高出 1.9 倍。這些女學生在康復期間也錯過了更多的學習日。格拉斯哥大學的神經病理學家威利·斯圖爾特是今年早些時候發表的一項研究的合著者，該研究針對美國 80,000 多名中學生足球運動員，結果相似（參見“腦震盪風險”）。
女性和男性之間不僅頭部損傷的數量不同，而且損傷的性質也不同。一項對 25 項運動相關腦震盪研究的回顧表明，女性運動員不僅比男性更容易發生腦震盪，而且腦震盪也更嚴重。
密歇根州立大學東蘭辛分校的田徑教練和運動科學家特蕾西·科瓦辛是最早關注性別差異的人之一，她從 2000 年代初開始研究。她對腦震盪很感興趣，但注意到所有資料都來自美國男性主導的運動專案：冰球、拳擊和美式橄欖球。在近二十年的 20 多篇論文中，科瓦辛表明，腦震盪發生率和恢復時間存在性別差異。例如，2013 年，她發表了關於美國腦震盪足球運動員的研究，表明女性運動員在記憶力測試中的得分低於男性同齡人，並且經歷的症狀也更多。
威廉姆斯對女子橄欖球運動員進行的尚未發表的研究——最早分析這項運動中頭部損傷的性別特異性機制的研究之一——表明，超過 50% 的 25 名女性參與者遭受的損傷是由頭部猛烈撞擊地面造成的，而男性球員中只有一人如此。“我沒想到會這樣。這是一個重要的發現，”看過威廉姆斯研究結果的格雷說。
導致女性球員頭部受傷的行為也可能有所不同。在斯圖爾特的足球研究中，女孩最有可能在接觸物體（例如，頭球攻門時接觸球）時受傷，而男孩更可能與其他球員發生接觸。這是否是教練問題、個人比賽經驗水平或其他原因尚不清楚。
為什麼女性的情況更糟
導致腦震盪的損傷可能非常細微。斯圖爾特解釋說，大腦在顱骨內無法移動太多。“大腦幾乎充滿了顱腔，還有一層薄薄的液體填充了剩餘的空間。”但是，在撞擊後的瞬間，頭部迅速減速，由此產生的力會傳遞到大腦深處。當頭部突然停止時，凝膠狀的灰質會受到明顯的剪下力，以一種可能造成結構性損傷的方式推拉腦組織。
這些力對男性和女性大腦的影響可能截然不同。賓夕法尼亞大學賓夕法尼亞腦損傷與修復中心（費城）的道格·史密斯發現了一些證據，這些證據可能對解釋女性與男性之間出現的一些不同結果至關重要：他們的腦細胞在結構上有所不同。
來源：Nature；來源：Bretzin 等人，2021 年
每個神經元都有一條主要的纖維，稱為軸突，負責將電訊號從一個細胞傳遞到另一個細胞。透過強大的剪下力對軸突造成的損傷被認為是發生腦震盪的主要原因。“你的大腦真的會斷裂，”史密斯在視訊通話中舉起一些橡皮泥來演示時說。輕輕拉伸時，橡皮泥會變形，然後恢復原狀。猛烈拉扯時，它會斷裂。
史密斯說，在每個軸突內部，微小的蛋白質隧道（稱為微管）賦予細胞結構，其行為方式也類似。這些只有 25 奈米寬的微管在軸突中攜帶蛋白質，並幫助它們發揮功能。史密斯解釋說，如果微管受損，它的蛋白質貨物就會積聚，導致炎症，最終導致斷裂。“如果你斷開一個軸突，它就永遠消失了。”
史密斯的團隊從成像和腦組織研究中瞭解到，雌性大鼠和人類大腦中的軸突纖維比雄性大鼠和人類的軸突纖維更細。他們想更多地瞭解這些差異以及它們可能對腦損傷產生什麼影響，因此他們培養了大鼠神經元，然後透過將它們暴露於快速氣爆來破壞它們。在雌性大鼠的神經元中，軸突更小，微管更窄，並且比雄性大鼠細胞中的微管更容易受到損傷。培養的人類神經元也是如此。
瞭解軸突損傷的程度可以指示某人從腦震盪中恢復的程度。在運動環境中，這可以用於確定運動員何時可以安全返回賽場，也許可以採用血液測試的形式。史密斯現在正試圖在血液中尋找軸突損傷的生物標誌物——例如，軸突受損時洩漏的蛋白質。他正在對職業冰球運動員進行研究，並測量受傷前後血液中的軸突蛋白水平。“我們確實發現，某些蛋白質和蛋白質片段，在一定水平上，實際上可以預測誰會預後不良，”史密斯說。
格雷敦促謹慎對待從史密斯在培養神經元方面的工作中過度推斷，這些工作主要是在大鼠身上進行的。“現在這並不是說我不同意，”他補充道。“只是我們需要謹慎。這只是一項研究。我個人認為還有其他更重要的問題。”
其中一個問題可能是頸部力量的差異，一些研究人員認為這可能在減輕腦震盪造成的損害方面發揮相當大的作用。威廉姆斯的護齒器研究還測量了頸部力量，以瞭解性別差異。她發現女性球員的頸部比男性弱 47%。威廉姆斯正在努力提高女子橄欖球運動員的頸部力量，以瞭解特定的訓練是否可以降低腦震盪的可能性。
2021 年 7 月，在東京奧運會的一場拳擊比賽中，一名醫生正在檢查運動員的傷勢。來源：Ueslei Marcelino 蓋蒂圖片社
然而，並非所有人都同意頸部力量是問題所在，或答案所在。斯圖爾特並不認同任何表明頸部力量是增加腦震盪風險的因素，或者是有助於改善腦震盪結果的因素的研究。
包括格雷在內的一些研究人員傾向於認為，腦震盪會因控制月經週期的激素而加劇。
2014 年，紐約羅切斯特大學醫學中心的腦損傷專科醫生傑夫·巴扎裡安發表了一篇論文，該論文顯示月經週期與女性從外傷性腦損傷中恢復的情況之間存在明顯的關聯。他的團隊發現，在黃體期（排卵後開始，孕酮水平最高時）頭部受傷而被送往急診室的女性，一個月後的情況比在卵泡期（標誌著新週期的開始，並在排卵時結束）頭部受傷的女性更糟。服用口服避孕藥（平衡激素水平）的女性情況也更好。
最初，這似乎有悖常理，因為孕酮已被證明具有神經保護作用，而黃體期是這種激素達到峰值的時候。但其他研究報告稱孕酮與腦震盪之間存在關聯。羅切斯特大學的生殖流行病學家瑪蒂娜·安託-奧克拉繼續了巴扎裡安的工作，她說這是因為腦損傷導致孕酮水平驟降。
安託-奧克拉在看到來自美國國家橄欖球聯盟的證據後，開始對腦震盪和女性性健康產生興趣，這些證據表明，男性運動員在遭受腦震盪約 30 年後，正在經歷睪酮水平低下和勃起功能障礙。“但在女性的文獻中卻什麼都沒有。我開始思考，為什麼我們不關注腦震盪如何影響女性生殖、女性月經、女性性健康？”她說。
安託-奧克拉正在發現跡象，表明月經週期不僅對腦震盪有影響，反之，頭部損傷也會透過干擾大腦區域來影響月經週期和其他生殖功能，而大腦區域與其他身體腺體協同作用，有助於控制雌激素和孕酮水平。
區別對待女性
科學家們一致認為，需要對遭受頭部損傷的女性進行更多研究。在運動領域，這可以改變腦震盪治療方案、康復體驗和重返賽場。今年 7 月，世界橄欖球，橄欖球聯盟的全球管理機構，發表了一份宣告，承諾開展針對女性的損傷預防計劃的研究，並強調了此類舉措的必要性。格雷說，他不知道有任何體育機構實際實施了針對女性的腦震盪措施或協議。
研究資助者開始認識到需要分別研究男性和女性的運動腦震盪。美國國家神經疾病與中風研究所 (NINDS) 已在五年內撥款總計 680 萬美元，用於兩個大型專案，研究腦震盪及其評估中的性別差異。
作為推動更多資料的一部分，2019 年，斯圖爾特和他的合作者凱瑟琳·斯內德克（她是女性頭部損傷倡導組織 PINK Concussions 的負責人）呼籲更多女性運動員承諾將她們的大腦捐獻給他管理的格拉斯哥外傷性腦損傷檔案館。斯圖爾特的團隊計劃利用該檔案館進一步研究外傷性腦損傷如何損害腦組織和改變基因表達，以及它如何繼續導致退行性腦疾病。在檔案館中約 1,800 個捐贈大腦中，75% 來自男性；運動員不到 200 人，其中沒有女性，儘管一些知名的英國女性運動員已承諾捐獻她們的大腦，包括蘇格蘭足球運動員羅斯·賴利、國際柔道運動員康妮·拉姆齊和蘇格蘭橄欖球明星李·科克伯恩。
在球場上所見所聞的促使下，以及在 COVID-19 大流行期間被迫休息的時間裡，威廉姆斯對來自 56 個國家的近 2,000 名女子橄欖球運動員進行了一項調查，她們回答了關於腦震盪經歷的問題。早期結果表明，球員在如何識別和處理腦損傷方面的知識差異很大。
威廉姆斯說，她和其他人的工作正在慢慢獲得關注。今年 4 月，紐西蘭達尼丁奧塔哥大學宣佈啟動一項研究，該研究將與世界橄欖球合作，使用護齒器來量化男女橄欖球運動員頭部損傷的各個方面。
雖然有一些亮點，但格雷說，目前，體育機構大多忽視了關於腦震盪性別差異的不斷積累的知識。斯圖爾特說，男性比賽仍然是優先事項。“人們普遍關注男性運動、男性損傷和男性結果，而較少關注女性。這是可怕的忽視。”
本文經許可轉載，並於 2021 年 8 月 3 日首次發表。