Ежедневный температурный ритм головного мозга человека предсказывает выживаемость после травмы мозга (Brain, июнь 2023)

Пациенты подвергаются вмешательствам, целью которых является достижение «нормальной» температуры головного мозга — параметр, который у людей остается неопределённым. Существенная зависимость функции нейронов от температуры предполагает, что головной мозг должен быть изотермальным, но наблюдения, проведенные у пациентов и у не человекообразных приматов показывают существенные пространственно-временные (spatiotemporal) вариации. Авторы этого исследования определили клиническое значение температуры мозга у пациентов на основании результатов исследования вариаций температуры головного мозга у здоровых взрослых людей. 

Методы: ретроспективный скрининг данных всех пациентов, рекрутированных в «the Collaborative European NeuroTrauma Effectiveness Research in Traumatic Brain Injury (CENTER-TBI) High Resolution Intensive Care Unit Sub-Study». Были включены только пациенты, у которых проводилось прямое измерение температуры головного мозга без проведения вмешательств по поддержанию целевых значений температуры. Для интерпретации результатов анализа пациента авторы рекрутировали 40 здоровых взрослых людей (20 мужчин, 20 женщин, 20—30 лет), у которых измеряли температуру головного мозга с помощью магнитно-резонансной спектроскопии. Сканирование головного мозга у этих участников проводилось одним днем утром, в полдень и поздним вечером.

Результаты: у пациентов (n = 114) значения температуры головного мозга находились в пределах от 32.6 до 42.3°C, при этом средняя температура головного мозга (38.5 ± 0.8°C) превышала температуру тела (37.5 ± 0.5°C, P < 0.0001). Среди 100 пациентов, у которых был возможным анализ ритма температуры головного мозга, 25 пациентов показали дневной ритм, а диапазон температуры головного мозга снижался с увеличением возраста пациентов (P = 0.018). У здоровых участников диапазон температуры головного мозга находился в пределах от 36.1 до 40.9°C, при этом средняя температура головного мозга (38.5 ± 0.4°C) превышала оральную температуру (36.0 ± 0.5°C), а у женщин в лютеиновой фаза средняя температура головного мозга была на 0.6°C выше по сравнению с женщинами в фоликулярной фазе и с мужчинами (P = 0.0006 и P < 0.0001, соответственно). Температура головного мозга повышалась с возрастом, наиболее заметно в глубоких структурах (0.6°C over 20 years, P = 0.0002) с пространственными вариациями (2.41 ± 0.46°C) с наибольшей температурой в таламусе. Также температура головного мозга варьировала в зависимости от времени дня, особенно в глубоких структурах (0.86°C, P = 0.0001) с наименьшими значениями ночью. Из полученных на здоровых участника данных авторы разработали 4D карту (HEATWAVE) температуры головного мозга человека.

Тестируя клиническое значение HEATWAVE у пациентов, авторы нашли, что отсутствие ежедневного температурного ритма головного мозга увеличивает шансы смерти у пациентов отделения интенсивной терапии в 21 раз (P = 0.016) в то время, как абсолютные максимумы и минимумы не обладают прогностической ценностью. Более высокие значения средней температуры головного мозга ассоциировались с выживаемостью (P = 0.035), но увеличение возраста на 10 лет при этом увеличивало шансы смерти в 11 раз (P = 0.0002).

Выводы: температура головного мозга человека оказалась намного выше и с большими вариациями, чем ранее предполагалось. Возраст, пол, менструальный цикл, регион головного мозга и время дня оказывают влияние на ежедневный ритм температуры головного мозга. Результаты этого исследования несут в себе важные последствия в отношении мониторинга и менеджмента температуры, а ежедневные ритмические изменения температуры могут послужить строгим предиктором выживаемости после травмы головного мозга.

Подробнее: https://academic.oup.com/brain/article/145/6/2031/6604351?login=false