莉兹·威廉姆斯站在女子橄榄球比赛的场边，她不喜欢她所看到的情景。威廉姆斯是英国斯旺西大学的法医生物力学研究员，她为一些球员配备了含有传感器的护齿器，用于测量头部运动的速度。她想更多地了解这项残酷运动中的头部损伤。“有几次，我感到不寒而栗，”威廉姆斯说。
当女性在擒抱中倒下时，她们的头部经常会猛烈地撞击地面。传感器显示，颅骨正在加速——表明脑损伤的风险增加。但是，比赛现场的医务人员没有接受过专门的培训，无法将这种类型的头部运动视为受伤的原因，因此认为这些女性可以继续比赛。当男性比赛时，这种挥鞭伤要罕见得多。
威廉姆斯的观察突出了一个日益明显的问题。越来越多的数据表明，与男性运动员相比，女性运动员发生外伤性脑损伤事件的风险显著更高。她们在脑震荡后的情况也更糟，恢复时间也更长。随着研究人员收集更多数据，情况变得越来越令人担忧。
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女性运动员正在公开谈论她们自己的经历，包括英国 1970 年代第一位半职业女子足球运动员苏·洛佩兹，她现在患有痴呆症——她将这种诊断与头球造成的脑震荡联系起来。
研究人员已经对女性面临的更大风险提出了一些解释，尽管这项科学研究仍处于早期阶段。他们的观点从大脑微观结构的差异到激素、教练制度、球员的经验水平和损伤的管理等方面。
鉴于大多数（如果不是全部）运动脑震荡协议都是基于男性数据，从女学生到今年奥运会足球队的女性运动员都面临着严重受伤的风险。“我们采用了所有这些数据，主要来自对男性的研究；我们将它们应用于女性。这种情况必须改变，”英国诺里奇东安格利亚大学的康复神经科学研究员迈克尔·格雷说。
多年来，运动中的头部损伤一直备受关注，美国橄榄球、橄榄球、足球、拳击和其他运动项目中成百上千的参与者经历了痴呆症或记忆力丧失，据信这与几十年前头部反复受到撞击有关。各级别的教练协议都在发生变化，以努力预防损伤，但这些协议通常忽略了一个庞大的群体：女性。
更大的风险
美国大学生体育运动的研究表明，与同等运动项目中男性同龄人相比，女性运动员发生运动相关脑震荡的可能性高出 1.9 倍。这些女学生在康复期间也错过了更多的学习日。格拉斯哥大学的神经病理学家威利·斯图尔特是今年早些时候发表的一项研究的合著者，该研究针对美国 80,000 多名中学生足球运动员，结果相似（参见“脑震荡风险”）。
女性和男性之间不仅头部损伤的数量不同，而且损伤的性质也不同。一项对 25 项运动相关脑震荡研究的回顾表明，女性运动员不仅比男性更容易发生脑震荡，而且脑震荡也更严重。
密歇根州立大学东兰辛分校的田径教练和运动科学家特蕾西·科瓦辛是最早关注性别差异的人之一，她从 2000 年代初开始研究。她对脑震荡很感兴趣，但注意到所有数据都来自美国男性主导的运动项目：冰球、拳击和美式橄榄球。在近二十年的 20 多篇论文中，科瓦辛表明，脑震荡发生率和恢复时间存在性别差异。例如，2013 年，她发表了关于美国脑震荡足球运动员的研究，表明女性运动员在记忆力测试中的得分低于男性同龄人，并且经历的症状也更多。
威廉姆斯对女子橄榄球运动员进行的尚未发表的研究——最早分析这项运动中头部损伤的性别特异性机制的研究之一——表明，超过 50% 的 25 名女性参与者遭受的损伤是由头部猛烈撞击地面造成的，而男性球员中只有一人如此。“我没想到会这样。这是一个重要的发现，”看过威廉姆斯研究结果的格雷说。
导致女性球员头部受伤的行为也可能有所不同。在斯图尔特的足球研究中，女孩最有可能在接触物体（例如，头球攻门时接触球）时受伤，而男孩更可能与其他球员发生接触。这是否是教练问题、个人比赛经验水平或其他原因尚不清楚。
为什么女性的情况更糟
导致脑震荡的损伤可能非常细微。斯图尔特解释说，大脑在颅骨内无法移动太多。“大脑几乎充满了颅腔，还有一层薄薄的液体填充了剩余的空间。”但是，在撞击后的瞬间，头部迅速减速，由此产生的力会传递到大脑深处。当头部突然停止时，凝胶状的灰质会受到明显的剪切力，以一种可能造成结构性损伤的方式推拉脑组织。
这些力对男性和女性大脑的影响可能截然不同。宾夕法尼亚大学宾夕法尼亚脑损伤与修复中心（费城）的道格·史密斯发现了一些证据，这些证据可能对解释女性与男性之间出现的一些不同结果至关重要：他们的脑细胞在结构上有所不同。
来源：Nature；来源：Bretzin 等人，2021 年
每个神经元都有一条主要的纤维，称为轴突，负责将电信号从一个细胞传递到另一个细胞。通过强大的剪切力对轴突造成的损伤被认为是发生脑震荡的主要原因。“你的大脑真的会断裂，”史密斯在视频通话中举起一些橡皮泥来演示时说。轻轻拉伸时，橡皮泥会变形，然后恢复原状。猛烈拉扯时，它会断裂。
史密斯说，在每个轴突内部，微小的蛋白质隧道（称为微管）赋予细胞结构，其行为方式也类似。这些只有 25 纳米宽的微管在轴突中携带蛋白质，并帮助它们发挥功能。史密斯解释说，如果微管受损，它的蛋白质货物就会积聚，导致炎症，最终导致断裂。“如果你断开一个轴突，它就永远消失了。”
史密斯的团队从成像和脑组织研究中了解到，雌性大鼠和人类大脑中的轴突纤维比雄性大鼠和人类的轴突纤维更细。他们想更多地了解这些差异以及它们可能对脑损伤产生什么影响，因此他们培养了大鼠神经元，然后通过将它们暴露于快速气爆来破坏它们。在雌性大鼠的神经元中，轴突更小，微管更窄，并且比雄性大鼠细胞中的微管更容易受到损伤。培养的人类神经元也是如此。
了解轴突损伤的程度可以指示某人从脑震荡中恢复的程度。在运动环境中，这可以用于确定运动员何时可以安全返回赛场，也许可以采用血液测试的形式。史密斯现在正试图在血液中寻找轴突损伤的生物标志物——例如，轴突受损时泄漏的蛋白质。他正在对职业冰球运动员进行研究，并测量受伤前后血液中的轴突蛋白水平。“我们确实发现，某些蛋白质和蛋白质片段，在一定水平上，实际上可以预测谁会预后不良，”史密斯说。
格雷敦促谨慎对待从史密斯在培养神经元方面的工作中过度推断，这些工作主要是在大鼠身上进行的。“现在这并不是说我不同意，”他补充道。“只是我们需要谨慎。这只是一项研究。我个人认为还有其他更重要的问题。”
其中一个问题可能是颈部力量的差异，一些研究人员认为这可能在减轻脑震荡造成的损害方面发挥相当大的作用。威廉姆斯的护齿器研究还测量了颈部力量，以了解性别差异。她发现女性球员的颈部比男性弱 47%。威廉姆斯正在努力提高女子橄榄球运动员的颈部力量，以了解特定的训练是否可以降低脑震荡的可能性。
2021 年 7 月，在东京奥运会的一场拳击比赛中，一名医生正在检查运动员的伤势。来源：Ueslei Marcelino 盖蒂图片社
然而，并非所有人都同意颈部力量是问题所在，或答案所在。斯图尔特并不认同任何表明颈部力量是增加脑震荡风险的因素，或者是有助于改善脑震荡结果的因素的研究。
包括格雷在内的一些研究人员倾向于认为，脑震荡会因控制月经周期的激素而加剧。
2014 年，纽约罗切斯特大学医学中心的脑损伤专科医生杰夫·巴扎里安发表了一篇论文，该论文显示月经周期与女性从外伤性脑损伤中恢复的情况之间存在明显的关联。他的团队发现，在黄体期（排卵后开始，孕酮水平最高时）头部受伤而被送往急诊室的女性，一个月后的情况比在卵泡期（标志着新周期的开始，并在排卵时结束）头部受伤的女性更糟。服用口服避孕药（平衡激素水平）的女性情况也更好。
最初，这似乎有悖常理，因为孕酮已被证明具有神经保护作用，而黄体期是这种激素达到峰值的时候。但其他研究报告称孕酮与脑震荡之间存在关联。罗切斯特大学的生殖流行病学家玛蒂娜·安托-奥克拉继续了巴扎里安的工作，她说这是因为脑损伤导致孕酮水平骤降。
安托-奥克拉在看到来自美国国家橄榄球联盟的证据后，开始对脑震荡和女性性健康产生兴趣，这些证据表明，男性运动员在遭受脑震荡约 30 年后，正在经历睾酮水平低下和勃起功能障碍。“但在女性的文献中却什么都没有。我开始思考，为什么我们不关注脑震荡如何影响女性生殖、女性月经、女性性健康？”她说。
安托-奥克拉正在发现迹象，表明月经周期不仅对脑震荡有影响，反之，头部损伤也会通过干扰大脑区域来影响月经周期和其他生殖功能，而大脑区域与其他身体腺体协同作用，有助于控制雌激素和孕酮水平。
区别对待女性
科学家们一致认为，需要对遭受头部损伤的女性进行更多研究。在运动领域，这可以改变脑震荡治疗方案、康复体验和重返赛场。今年 7 月，世界橄榄球，橄榄球联盟的全球管理机构，发表了一份声明，承诺开展针对女性的损伤预防计划的研究，并强调了此类举措的必要性。格雷说，他不知道有任何体育机构实际实施了针对女性的脑震荡措施或协议。
研究资助者开始认识到需要分别研究男性和女性的运动脑震荡。美国国家神经疾病与中风研究所 (NINDS) 已在五年内拨款总计 680 万美元，用于两个大型项目，研究脑震荡及其评估中的性别差异。
作为推动更多数据的一部分，2019 年，斯图尔特和他的合作者凯瑟琳·斯内德克（她是女性头部损伤倡导组织 PINK Concussions 的负责人）呼吁更多女性运动员承诺将她们的大脑捐献给他管理的格拉斯哥外伤性脑损伤档案馆。斯图尔特的团队计划利用该档案馆进一步研究外伤性脑损伤如何损害脑组织和改变基因表达，以及它如何继续导致退行性脑疾病。在档案馆中约 1,800 个捐赠大脑中，75% 来自男性；运动员不到 200 人，其中没有女性，尽管一些知名的英国女性运动员已承诺捐献她们的大脑，包括苏格兰足球运动员罗斯·赖利、国际柔道运动员康妮·拉姆齐和苏格兰橄榄球明星李·科克伯恩。
在球场上所见所闻的促使下，以及在 COVID-19 大流行期间被迫休息的时间里，威廉姆斯对来自 56 个国家的近 2,000 名女子橄榄球运动员进行了一项调查，她们回答了关于脑震荡经历的问题。早期结果表明，球员在如何识别和处理脑损伤方面的知识差异很大。
威廉姆斯说，她和其他人的工作正在慢慢获得关注。今年 4 月，新西兰达尼丁奥塔哥大学宣布启动一项研究，该研究将与世界橄榄球合作，使用护齿器来量化男女橄榄球运动员头部损伤的各个方面。
虽然有一些亮点，但格雷说，目前，体育机构大多忽视了关于脑震荡性别差异的不断积累的知识。斯图尔特说，男性比赛仍然是优先事项。“人们普遍关注男性运动、男性损伤和男性结果，而较少关注女性。这是可怕的忽视。”
本文经许可转载，并于 2021 年 8 月 3 日首次发表。