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腦震盪的影響可能在事件發生後很長時間才被感覺，有時會導致嚴重的神經變性和帕金森病或慢性創傷性腦病等疾病。為了尋求對這類創傷性腦損傷的治療方法，威斯康星大學麥迪遜分校的工程師發現，冷卻腦震盪細胞可以保護它們免受損害，並使它們正常運行。
領導這項研究的威斯康星大學麥迪遜分校機械工程副教授克里斯蒂安·弗蘭克說：“目前沒有有效的藥物治療腦震盪和其他類型的顱腦外傷。我們對我們的發現感到非常興奮，因為它們可能為我們為患者提供的治療鋪平道路。”
弗蘭克和他的團隊通過在培養皿中試驗腦細胞取得了突破。當腦細胞受到創傷影響時，後果之一可能是啟動生化途徑，該生化途徑驅動神經變性，最終導致細胞功能喪失。研究人員著手尋找干預這一過程的方法，以防止與腦震盪相關的長期損害。弗蘭克說：“這些途徑就像觸發大腦中的不良分子開關一樣。”
為了在實驗室中重建這些生化途徑，研究人員在培養皿中建立了神經元網絡。然後，他們通過機械刺激重創了腦損傷的過程，這種損傷以與真實腦震盪相似的方式損傷了細胞。然後將細胞迅速冷卻到不同溫度範圍和不同時間，以找到最佳方法。
為了獲得最佳結果，研究小組發現冷卻需要在受傷後的四個小時內開始，並至少保持六個小時，儘管即使只有30分鐘也顯示出一些優勢。冷卻至91.4°F（33°C）的溫度具有最大的保護作用。按照這種方法，研究小組發現它可以使相關的生化途徑保持關閉狀態，並使細胞正常運行。值得注意的是，他們發現，經過6個小時的冷卻後，當使細胞恢復到正常的體溫時，通道仍然關閉。弗蘭克說道：“最大的驚喜是，在實驗室實驗期間，分子開關實際上一直處於永久關閉狀態。”
目前這種方法在臨床環境中如何工作尚不完全清楚。研究人員指出，為患者的整個身體降溫可能不是可行的選擇，因為這會帶來與心臟和免疫系統有關的風險。目前，研究小組希望對動物進行進一步的研究，以更好地瞭解其作用機理。
弗蘭克說：“我們希望我們的論文能激發出新的動力和興趣，以解決將來為患者提供這種治療的技術挑戰。很長一段時間以來，科學文獻對於這是否能成功治療尚無定論。我們在研究中顯示的是，就細胞生物學而言，這是有效的。因此，現在真的值得考慮如何在實踐中實現這一目標。”
這項研究發表在《PLOS One》雜誌上。
