Axonal Damage due to Traumatic Brain Injury
Shearing motions during head injury often result in damage to axons scattered throughout the brain parenchyma. Although diffuse axonal injury (DAI) is thought to be a major contributor to morbidity after traumatic brain injury, no clinically approved trea
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Axonal Damage due to Traumatic Brain Injury
K. E. Saatman . G. Serbest . M. F. Burkhardt
1
Diffuse Axonal Injury: Diagnosis and Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2
Modeling Traumatic Axonal Injury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 In Vivo Models of Axonal Injury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 Inertial Acceleration Injury in Large Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 Closed Skull Impact Brain Injury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 Cortical Impact and Fluid Percussion Brain Injury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 Optic Nerve Stretch Injury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 In Vitro Models of Traumatic Axonal Injury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
Posttraumatic Alterations in the Axolemma and Myelin Sheath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Primary and Secondary Axotomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Distortion of the Axolemma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Increased Nonspecific Permeability of the Axolemma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 Membrane-Bound Ion Channels and Pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 Myelination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
4 4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3
The Axonal Cytoskeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Neurofilaments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Microtubules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351 Disruption of Axonal Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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