幕后文章与国家科学基金会合作提供了现场科学。
神经变性是大脑在其运动，感觉或认知系统中逐渐失去神经元活性的，通常是由于基因突变或神经元内某些蛋白质的异常（毒性）积累引起的。慢性创伤性脑病，以及亨廷顿，阿尔茨海默氏症和帕金森氏症 - 是一种神经退行性疾病，与蛋白质的破坏性堆积有关。
当头部保持钝力和强大的力量时，发生创伤性的脑损伤或脑震荡。虽然通常不是影响神经瘤的影响或瘀伤。这是头部的快速运动。当头部被猛烈旋转或进入快速加速的状态，然后突然停止时，脑神经元功能会破坏。在CTE中，这种破坏导致“ TAU”蛋白（神经元中通常发现的结构）逐渐积聚至有毒水平并在大脑内形成纠结的结构。结果，神经元之间的电信号传导降低，大脑的处理和保留信息的能力越来越受损。情绪障碍（例如痴呆症和抑郁症）也可能随之而来。
从历史上看，对TBI和CTE的研究专注于业余和职业运动员。 CTE最初被诊断出在拳击手中受到多次脑震荡的拳击手，通常与诸如足球，摔跤和冰球等接触运动（除了拳击之外）相关。但是，现在，研究人员在曾在阿富汗和伊拉克服役的美国退伍军人中的BLAST NEUROTRAUMA与CTE之间建立了类似的关联。
士兵和运动员的类似模式
NSF资助的研究上个月发表了：“暴露于爆炸的军事退伍军人和爆炸神经小鼠模型中的慢性创伤性脑病”揭示了CTE与暴露于即兴爆炸装置的士兵之间的联系。在对爆炸或类似脑震荡事件受伤的军事退伍军人进行尸检之后，Lee Goldstein和他的同事Ann McKee发现了CTE的模式，发现了与Amateur足球运动员相似的CTE模式。
为了更好地了解爆炸物如何影响神经变性，Goldstein的研究小组开发了一种模仿爆炸性爆炸的爆炸神经曲模型。他们发现暴露于一次爆炸的小鼠不仅发展了CTE的脑病理学，而且发展了症状。小鼠脑组织样品显示出热磷酸化的tau蛋白以及轴突变性的迹象。
在正常的磷酸化中，将磷添加到蛋白质中以控制其活性，从本质上告诉蛋白质打开或关闭。在CTE的情况下，该过程被破坏，蛋白质会发生化学变化。 tau蛋白会积聚并聚集在缠结中。 tau蛋白的不稳定行为会损坏轴突，也称为神经纤维，在整个神经系统中都将电信号从神经元带到位置。
为了正常运行和再生，轴突需要辅助称为微管的微小构建块。 tau蛋白稳定这些微管。如果有缺陷或不稳定，微管将无法支持轴突传输信号的能力。记忆和学习等大脑功能受到损害。在某些情况下，大脑影响情绪的区域也可能受到损害。在戈德斯坦（Goldstein）和他的同事进行的实验中，暴露于爆炸性爆炸的小鼠在测试后几周内由于对神经细胞的损害而进行了学习和记忆缺陷。
未来的含义
研究发现在战场和体育领域都有直接的应用。他们验证了爆炸冲击波期间头部暴力运动与田野铲球的脑震荡力之间的重要联系。正是头部的快速而有害的运动可能导致神经退行性疾病，例如CTE。如果可以在冲击波或闪电器中控制头部的运动，则可以最大程度地减少对神经细胞的破坏。
Goldstein博士和他的研究团队发现，在爆炸期间固定头部的小鼠并未发展CTE的症状或病理学。这一发现对防护军事和运动器材的开发和测试具有重要意义。此外，现在可以重新审查退伍军人和职业运动员的长期记忆力丧失和学习缺陷的情况，甚至是抑郁症。五角大楼的高级官员以及国会议员和总统的高级科学顾问都对这项研究进行了审查，目的是为保护性头部装备制定新的指南。
通过国家科学基金会的资助，戈德斯坦和他的合作者Sudipta Seal和佛罗里达州中部大学的Hyoung-jin Cho开发并验证了一种可以鉴定氧化应激的生物传感器（Alzheimer's和Parkinson疾病中最早的指标）。科学家计划探索使用这种生物传感器来确定爆炸受害者中神经瘤的程度的可能性，并希望帮助塑造这些受害者的新医疗治疗和疗法。
编者注：幕后描绘的研究人员已得到文章的支持国家科学基金会，联邦机构负责在科学和工程领域的所有领域资助基础研究和教育。本材料中表达的任何观点，发现和结论或建议都是作者的意见，不一定反映了国家科学基金会的观点。看到幕后档案。
