The local and systemical reaction by primary blast head injury

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17864
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Togami Yuki 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (50866936)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 衝撃波 / 軽症頭部外傷 / 高次脳機能障害 / 爆傷

Outline of Final Research Achievements

We conducted a study using a rat model to simulate the effects of blast mild head trauma. By exposing shock waves solely to the head, we observed behavioral changes such as depression-like behavior and cognitive dysfunction two weeks after the injury.
We collected cerebrospinal fluid and serum samples from the shock wave group, and a control group exposed to blast sounds to investigate the effects further. We collected samples three days, two weeks, and six weeks after the injury and measured levels of TNF-α and IL-6.
Our findings showed that three days and two weeks after injury, the shock wave group had elevated levels of inflammatory cytokines in both cerebrospinal fluid and serum compared to the control group. Furthermore, inflammatory cytokines were generally higher in cerebrospinal fluid than in serum. After six weeks, inflammatory cytokines decreased in both serum and spinal fluid.

Free Research Field

救急医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

戦地から帰還した兵士が睡眠障害・めまい・記憶障害などを起こすことは欧米では広く認知されており、その一因は爆傷であるとされている。頭部に衝撃波を受けるとたとえ軽症であっても時間が経過してから高次脳機能障害を示すことが報告されており、世界中で研究が進んでいる。爆弾を用いたテロなどにより一般人も受傷する危険性があり、病態の解明を進めることは社会的責務である。
本研究では、衝撃波が脳に与える影響について動物モデルを用いて解析をすすめている。本モデルは衝撃波の範囲が限局していることが特徴であり、衝撃波が全身ではなく局所に与える影響を解明することを目指している。