ケンブリッジ大学とオックスフォード大学の研究者らは、生きた脳を詳細に観察できる超高解像度のスキャナーを使用して、新型コロナウイルスが脳に及ぼす有害な影響を観察することができた。
研究チームは、ワクチンが利用可能になる前のパンデミック初期に、重度の新型コロナウイルス感染症で入院した30人の脳をスキャンした。
研究者らは、新型コロナウイルス感染症の感染により、息切れ、疲労、不安に関連する脳幹の領域が損傷されることを発見した。
この研究に使用された強力なMRIスキャナーは7テスラまたは7Tスキャナーと呼ばれ、脳の炎症を測定できる。
研究結果はBrain誌に掲載され、科学者や臨床医が脳や体の他の部位に対する新型コロナウイルス感染症の長期的影響を理解するのに役立つだろう。
この研究は新型コロナウイルス感染症の長期的影響が認識される前に開始されたが、この症状をより深く理解するのに役立つだろう。
脳と脊髄をつなぐ脳幹は、多くの基本的な生命機能と反射神経の制御センターです。
脳幹にある神経細胞の集まりは核と呼ばれ、呼吸、心拍数、痛み、血圧などの重要な身体機能の調整と処理を担っています。
カタリナ・ルア博士、ケンブリッジ大学臨床神経科学科
脳幹の内部や周囲で起きていることは生活の質にとって極めて重要ですが、脳幹核は小さく位置も難しいため、生きた人間の脳幹核の炎症をスキャンすることは不可能でした。通常、科学者は死後の検査でのみ脳幹を詳しく観察することができます。」
「脳幹は、私たちの意識と体内で起こっていることをつなぐ重要な接続箱です」と、この研究の共同リーダーである臨床神経科学部のジェームズ・ロウ教授は語った。
「脳幹が新型コロナウイルスに反応してどう変化するかを見て理解する能力は、長期的な影響をより効果的に説明し、治療するのに役立つでしょう。」
新型コロナウイルス感染症のパンデミックの初期、有効なワクチンが開発される前、重度の新型コロナウイルス感染症で死亡した患者の死後調査では、脳幹に炎症などの変化が見られた。
こうした変化の多くは、ウイルスが直接脳に侵入したのではなく、感染後の免疫反応によって生じたものと考えられていた。
「パンデミックの初期に重症を負った人々は、ウイルスに対する免疫反応が原因と思われる長期的な脳の変化を示しました。しかし、生きた人間でその免疫反応を測定するのは困難です」とロウ氏は言う。「通常の病院タイプのMRIスキャナーでは、私たちが必要とする化学的、物理的詳細をもって脳内を見ることはできません。」
「しかし、7Tスキャナーを使えば、こうした詳細を測定できる。活動中の免疫細胞は超高磁場に干渉するため、その行動を検知できる」とルア氏は言う。
「ケンブリッジは、パンデミックの初期段階で、最も重症で感染力の高い患者でもスキャンできた点で特別だった」
パンデミック初期に入院した患者の多くは、疲労感、息切れ、胸痛といった長く続く厄介な症状を訴えた。研究者らは、これらの症状は脳幹の重要な核の損傷が一因で、その損傷は新型コロナウイルス感染が治まった後も長く続くのではないかと仮説を立てた。
研究者らは、脳幹の複数の領域、特に延髄、橋、中脳に神経炎症反応と一致する異常が見られることを発見した。異常は入院から数週間後に現れ、呼吸を制御する脳の領域に見られた。
「呼吸に関係する脳の部位に異常が見られるという事実は、長期にわたる症状が新型コロナウイルス感染後の脳幹の炎症の影響であることを強く示唆している」とルア氏は述べた。
7Tスキャナーは、新型コロナウイルス感染症の身体的影響に加え、この病気の精神的影響の一部を示す証拠も提供した。
脳幹は、息切れ、疲労、不安をモニターする。「精神的健康は脳の健康と密接に関係しており、最も顕著な免疫反応を示した患者は、うつ病や不安のレベルも高かった」とロウ氏は述べた。
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