학생 운동 선수에 진탕의 시험에 대한 신경 과학적 접근
Summary
뇌진탕에 대한 개인의 위험과 대응 복구에 큰 변화가있다. 뇌진탕 평가에 대한 다각적 인 접근 방식은 보증; 스포츠 및 적시에 평가 후 부상에 참여하기 전에 운동 선수의 기본 테스트를 포함. 이 프로토콜의 목적은 진탕을 조사하기 적합한 다각적 접근법을 제공하는 것이다.
Abstract
진탕는 미국에서 놀라운 속도로 발생하는 심각한 공중 보건 문제가되고있다. CDC는 1.6-3800000 뇌진탕 매년 스포츠와 레크리에이션 활동에서 발생하는 것으로 추정하고있다. 2013 뇌진탕 합의 문에 의해 정의 된 뇌진탕은 "하나의 머리에 전달 '충동'힘으로 몸의 다른 부분에 머리, 얼굴, 목, 또는에 직접 타격에 의해 발생할 수 있습니다."진탕은 단기 모두 개인을 떠나 장기 효과. 스포츠 관련 뇌진탕의 단기 효과는 반응 시간이 느려지 능력, 착란, 기억 장애, 의식 상실 재생의 변화, 조정, 두통, 현기증, 구토, 수면 패턴 및 기분 변화의 변화를 포함 할 수있다. 이러한 현상은 일반적으로 일 만에 해결. 어떤 사람들은 오히려 빨리 하나의 충격에서 회복하는 동안 그러나, 많은 경험으로는, 할 수있는 효과를 느린몇 주 또는 몇 달 동안 지속. 요인 감수성 뇌진탕 관련 및 후속 복구 시간은 잘이 시간에 알려 지거나 이해되지 않습니다. 여러 가지 요인이 제시되었다 그들은 개인의 뇌진탕 역사, 초기 부상의 심각도, 편두통의 역사, 학습 장애의 역사, 정신 동반 질환의 역사, 아마도 유전 적 요인을 포함한다. 많은 연구는 개별적으로 특정 요인 모두 뇌진탕, 복구 시간 코스, 감수성 및 복구의 단기 및 장기 효과를 조사 하였다. 무엇을 명확하게 설정되지 않은 것은 원인, 기능 변경 및 복구에 관한 유용한 정보를 얻을 것이다 뇌진탕 평가에 효과적인 다각적 인 접근 방법이다. 이 논문의 목적은 하나의 전산화 신경인지 검사, 사건 관련 전위, 감각 지각 응답을 사용하여 뇌진탕을 검사하는 접근, 균형다면 엉덩이를 보여주는 것입니다sment, 보행 평가와 유전자 검사.
Introduction
진탕 미국에서 놀라운 속도로 발생하고 공중 보건 문제로 주목 꽤 많이 얻고있다. 질병 통제 및 예방 (CDC) 1-3 미국 센터 1.6-3800000 뇌진탕 스포츠 및 레크리에이션 활동에서 발생하는 것으로 추정 매년. 2013 뇌진탕 합의 문 (2)에 의해 정의 된 4,5 뇌진탕은 "하나의 머리에 전달 '충동'힘으로 몸에 다른 곳에서 머리, 얼굴, 목, 또는에 직접 타격에 의해 발생할 수 있습니다."뇌진탕 월 기능 장애 발생할 수 있습니다 신경 병리학 및 / 또는 substructural 변화의 결과입니다. 이러한 적자는 몇 주 동안 지속 할 수있다 2. 운동 선수가 초기 부상 다음과 같은 자세 제어에 증가자가보고 증상 감소를 경험, 심지어 십사일 신경인지 기능이 감소하는 것은 드문 일이 아니다. 6 증상의 장기간 자연에게,에일관된 뇌진탕의 식별 및 preinjury 능력의 변화는 종종 의사, 불확실한 복구 시간, 그리고 아마도 장기 후유증으로 복잡하고 비 표준화 복귀에 플레이 의사 결정으로 이어질. 7-9
뇌진탕 후, 각각의 단기 및 장기 효과 모두를 경험할 수있다. 스포츠 관련 뇌진탕의 단기 효과는 반응 시간이 느려지 능력, 착란, 기억 장애, 의식 상실 재생의 변화, 조정, 두통, 현기증, 구토, 수면 패턴 및 기분 변화의 변화를 포함 할 수있다. 이러한 현상은 일반적으로 일 만에 해결. 2,10을하지만, 어떤 사람들은 오히려 빨리 하나의 충격에서 부상 다음 몇 주 또는 몇 달 동안 지속 할 수있는 많은 경험 느린 효과를 복구합니다. 10, 11, 12이 증상 교란을 매일 기능은인지 및 성능과 관련하여 정량화 할 수있다D 테스트합니다. 어떤 하나의 시험은 뇌진탕, 테스트 배터리의 진단을 결정 안 및 테스트 사이에 알려진 관계는 진단을 만드는 의료진 도움을 교실로 돌아가, 의사 결정을 재생 반환 할 수있다. (2)
뇌진탕에 대한 개인의 위험과 대응 복구에 큰 변화가있다. 감수성 및 복구 시간 코스를 진동 관련 (11) 요인은 잘 알려져 또는 이해되지 않습니다. 여러 가지 요인은 개인의 뇌진탕 감수성 및 복구에 영향을 미칠 수있는이 제안되었다. 이러한 요인들은 개인의 뇌진탕 역사, 초기 부상의 심각도, 편두통의 역사, 학습 장애의 역사, 정신 동반 질환의 역사, 그리고 아마도 유전 적 요인. 7, 9, 13, 14을 포함
많은 연구는 각각의 단기 및 장기 효과를 위해 특정 요소를 조사 하였다뇌진탕의 요인으로 뇌진탕, 복구 시간 코스, 유전학. 4,8,15-17 명확하게 설정되지 않은 어떤 효과적인 다각적 인 원인, 기능 변경에 관한 유용한 정보를 얻을 것입니다 평가를 충격하는 방법 및 복구입니다 변화로부터. 때문에 증상의 다양성과 회복의 불확실한 시간 코스로, 뇌진탕 평가에 대한 다각적 인 접근 방식은 보증이 사전 연습과 경쟁에 참여하는 모든 선수의 기본 테스트뿐만 아니라 적시에 평가 후 부상을 포함해야한다. 최근 리뷰는 신경인지 평가 혼자 증상을 모니터링보다 뇌진탕 회복에 더 민감 할 수 있음을 시사한다. (18)이 충격에서 회복의 좋은 지표가 될 수있는 다른 객관적인 측정이 있다는 것을있을 수 있습니다.
이 프로토콜을 위해, 우리는 그들이 얼마나 영향 b를보고 시스템의 다양한 구성 요소를 평가하기 위해 여러 작업을 사용나중에 뇌진탕. 전산화 신경인지 시험은 메모리, 처리 속도, 문제 해결 능력,인지 효율과 충동 조절을 평가할 수있다.도 6 EEG을 청각 및 시각 처리 태스크 이벤트와 관련된 전위의 시험을 통해 neuroefficiency을 평가하는데 사용될 수있다. 19 체성 차별 태스크가 될 수있다 말초 및 중앙 감각 처리 능력을 평가하기 위해 사용된다. (20)과 균형 보용 대책 기능적 성능을 평가하기 위해 사용될 수있다. 6,21 또, 역사, 뇌진탕 복구 및인지 기능을 충격하는 관계를 가질 수있는 다양한 유전자형을 평가. (22)에게 우리를 기준선은 시험이 배터리에 우리 학교 대표 학생 운동 선수를 테스트하고 무증상 때 충격이 발생할 경우 테스트를 반복합니다.
이 프로젝트의 목적은 유전, neuroc 진탕을 사용의 결과로서 성능의 잠재적 장단기 감소를 평가하는 것이다ognitive, 전기 생리, 행동, 감각, 균형과 보행 측정합니다. 충격에 대한 우리의 지식을 발전에 중요하다 뇌진탕 발생하는 다양한 증상과 장애와 관련 될 수있는 잠재적 메커니즘을 이해. 큰 뇌진탕 진단의 미래 원조 이러한 변화는 약 knowledgle뿐만 아니라 뇌진탕 관리는 재생 및 학계로 돌아가려면 복귀 관련하여.
아래에 설명 된 모든 조치 기준에서 촬영 (스포츠 학생 선수 참여 전). 우리의 현재 프로토콜은 우리가이 복구 가능한 리턴 투 플레이와 리턴 투 학자에 관한 유용한 정보를 제공하고 있다고 생각하기 때문에 균형 프로토콜과 함께 48 시간의 전산화 신경인지 테스트를 완료하는 것입니다. 학생 운동 선수는 증상이보고하면 그들은 다시 모든 기본 조치가 다시 유전자 검사를 제외하고, 실시하고 실험실로 돌아갑니다. 전체 프로토콜, BASeline과 증상은, 하나의 시험 기간에 완료하는 데 약 90 분 소요됩니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
기준선 진동 시험이 다차원 접근법의 목적은 두 가지이다 : 1) 더 신경근 시스템 뇌진탕 (급성 및 장기)의 영향을 이해하기 위해; 2) 스포츠 의학 직원 메이크업 복귀 결정 (맥 크로 리에서 제시 한 바와 같이 그들은 주로 신경인지 검사를 사용한다). (26) 평가 뇌진탕의 원인, 기능 변경 및 복구에 관한 유용한 정보를 제공 뇌진탕 할 수있는 이러한 다각적 인 접근 방식을 재생할 수 있도록 도?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by grants from the American Medical Society for Sports Medicine. The authors would like to acknowledge and show our appreciation for our undergraduate research students including David Lawton, Drew Gardner, Mark Sundman, Kelsey Evans, Graham Cochrane, Jordan Cottle and Jack Halligan for their assistance in data collection over the past four years.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| ImPACT | ImPACT, Pittsburgh, PA | Neurocognitive concussion testing | |
| EEG | EGI, Eugene, OR | EEG 32-channel system | |
| Stim2 | Compumedics Neuroscan, Charlotte, NC | Software for task presentation for flanker task and auditory oddball | |
| NetStation | EGI, Eugene, OR | Software for data collection and analysis of EEG | |
| Sensory Device | Cortical Metrics | Sensory testing | |
| Balance System SD | Biodex Medical Systems, Inc., Shirley, NY | balance testing | |
| Force Plate | AMTI Corp., Watertown, MA, USA | Gait Initiation | |
| Movement Analysis | Qualisys AB, Gothenburg, Sweden | Gait Analysis | |
| GAITRite | CIR systems, Inc., Sparta, NJ, USA | Gait analysis | |
| PCR | Applied Biosystems, Foster City, CA | Genetic Analysis | |
| Matlab | Mathworks, Natick, MA, USA | Gait and balance analysis | |
| Visual 3D | C Motion, Inc, Germantown, MD, USA | 3D analysis |
References
- Kristman, V., et al. Does the Apolipoprotein E4 allele predispose varsity athletes to concussion? A prospective cohort study. Clin J Sports Med. 18, 322-328 (2008).
- McCrory, P., et al. Consensus statement on concussion in sports the 4th International Conference on Concussion held in Zurich, November 2012. Br J Sports Med. 47 (5), 250-258 (2012).
- Giza, C. C., et al. Summary of evidence-based guideline update: Evaluation and management of concussion in sports: Report of the Guideline Development Subcommittee of the American Academy of Neurology. Neurology. 80 (24), 2250-2257 (2013).
- Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Waid, M. M. The epidemiology and impact of traumatic brain injury: a brief overview. J Head Trauma Rehabil. 21, 375-378 (2006).
- Faul, M., Xu, L., Wald, M. M., Coronado, V. G. Traumatic brain injury in the United States: emergency department visits, hospitalizations, and deaths. Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control. , (2010).
- Broglio, S. P., Puetz, T. W. The effect of sport concussion on neurocognitive function, self-report symptoms and postural control: a meta-analysis. J Sports Med. 38, 53-67 (2008).
- Cancelliere, C., et al. Protocol for a systematic review of prognosis after mild traumatic brain injury: an update of the WHO Collaborating Centre Task Force findings. Systematic Reviews. 1, 17 .
- Guskiewicz, K., et al. Cumulative effects associated with recurrent concussion in collegiate football players. JAMA. 290, 2549-2555 (2003).
- Makdissi, M., Darby, D., Maruff, P., Ugoni, A., Brukner, P., McCrory, P. R. Natural history of concussions in sport: markers of severity and implications for management. Am J Sports Med. 38, 464-471 .
- Kirkwood, M. W., Yeates, K. O., Wilson, P. E. Pediatric sport-related concussion: a review of the clinical management of an oft-neglected population. Pediatrics. 117, 1359-1371 (2006).
- McCrea, M., et al. Acute effects and recovery time following concussion in collegiate football players. the NCAA Concussion Study. JAMA. 290, 2556-2563 (2003).
- Henry, L. C., Tremblay, S., Boulanger, Y., Ellemberg, D., Lassonde, M. Neurometabolic changes in acute phase concussions correlate with symptom severity. J Neurotrauma. 27, 65-76 (2010).
- Terrell, T. R., et al. APOE promotor, and Tau genotypes and risk for concussion in college athletes. Clin J Sports Med. 18, 10-17 (2008).
- Tierney, R. T., et al. Apolipoprotein E genotype and concussion in college athletes. Clin J Sports Med. 20, 464-468 (2010).
- Iverson, G., Brooks, B., Collins, M., Lovell, M. R. Tracking neuropsychological recovery following concussion in sport. Brain Inj. 20, 245-252 (2006).
- McClincy, M. P., Lovell, M. R., Pardini, J., Collins, M. W., Spore, M. K. Recovery from sports concussion in high school and collegiate athletes. Brain Inj. 20, 33-39 (2006).
- Hootman, J., Dick, R., Agel, J. Epidemiology of collegiate injuries for 15 sports: summary and recomendations for injury prevention initiatives. J Athl Train. 43, 311-319 (2007).
- Johnson, E. W., Kegel, N. E., Collins, M. W. Neuropsychological assessment of sport-related concussion. Clin Sports Med. 30 (1), 78-88 (2011).
- Broglio, S. P., Pontifex, M. B., O’Connor, P., Hillman, C. H. The persistent effects of concussion on neuroelectric indices of attention. J Neurotrauma. 26 (9), 1463-1470 (2009).
- Holden, J. K., Nguyen, R. H., Francisco, E. M., Zhang, Z., Dennis, R. G., Tommerdahl, M. A novel device for the study of somatosensory information processing. J Neurosci Methods. 204 (2), 215-220 (2011).
- Martini, D. N., et al. The chronic effects of concussion on gait. Arch Phys Med Rehabil. 92, 585-589 (2011).
- Jordan, B. D. Genetic influences on outcome following traumatic brain injury. Neurochem Res. 32, 905-915 (2007).
- Holden, J. K., Nguyen, R. H., Francisco, E. M., Zhang, Z., Dennis, R. G., Tommerdahl, M. A novel device for the study of somatosensory information processing. J Neurosci Methods. 204, 215-220 (2012).
- Tannan, V., Holden, J. K., Zhang, Z., Baranek, G. T., Tommerdahl, M. A. Perceptual metrics of individuals with autism provide evidence for disinhibition. Autism Res. 1, 223-230 (2008).
- Nelson, A. J., Permiji, A., Rai, N., Hogue, T., Tommerdahl, M., Chen, R. Dopamine alters tactile perception in Parkinson’s disease. Can J Neurol Sci. 39, 52-57 (2012).
- McCrory, P. Future advances and areas of future focus in the treatment of sport-related concussion. Clin Sports Med. 30, 201-208 (2011).
