Une approche neuroscientifique à l'examen de commotions cérébrales dans étudiants-athlètes

Summary

Il ya une grande variabilité dans le risque d'un particulier pour commotion cérébrale et leur récupération correspondante. Une approche à multiples facettes pour l'évaluation des commotions est justifiée; y compris les tests de base des athlètes avant la participation au sport et en temps opportun des blessures évaluation de poste. L'objectif de ce protocole est de fournir une approche à multiples facettes convient d'examiner les commotions cérébrales.

Abstract

Les commotions cérébrales se produisent à un rythme alarmant dans les États-Unis et sont devenues un problème de santé publique grave. Le CDC estime que 1,6 à 3.800.000 commotions cérébrales dans les sports et les activités récréatives annuellement. Commotion tel que défini par la Déclaration de 2013 Commotion consensus "peut être causée soit par un coup direct à la tête, le visage, le cou ou ailleurs sur le corps avec une force« impulsif »transmise à la tête." Les commotions cérébrales laissent l'individu à la fois à court et les effets à long terme. Les effets à court terme de liées au sport commotions cérébrales peuvent inclure des changements dans la capacité de jouer, confusion, troubles de la mémoire, la perte de conscience, ralentissement du temps de réaction, perte de coordination, des maux de tête, vertiges, vomissements, les changements dans les habitudes de sommeil et des changements d'humeur. Ces symptômes disparaissent généralement en quelques jours. Cependant, alors que certaines personnes se rétablissent d'une seule commotion assez rapidement, l'expérience de nombreux effets qui peuvent se attardantdurer des semaines ou des mois. Les facteurs liés à la susceptibilité commotion et les temps de récupération ultérieures ne sont pas bien connus ou compris à ce moment. Plusieurs facteurs ont été proposés et ils comprennent l'histoire de l'individu de commotion cérébrale, la gravité de la blessure initiale, l'histoire de la migraine, de l'histoire des troubles d'apprentissage, histoire de comorbidités psychiatriques, et éventuellement, des facteurs génétiques. De nombreuses études ont étudié individuellement certains facteurs à court terme et à long terme des effets des commotions cérébrales, la récupération cours du temps, la sensibilité et la récupération. Ce qui n'a pas été clairement établie est une approche à multiples facettes efficace pour l'évaluation des commotions qui donnerait des informations précieuses sur l'étiologie, les changements fonctionnels, et la récupération. Le but de ce manuscrit est de montrer un de ces multiples facettes qui examine approché commotions cérébrales en utilisant des tests neurocognitifs informatisée, événements liés potentiels, les réponses perceptives somatosensoriel, équilibrer ânessment, l'évaluation de la démarche et les tests génétiques.

Introduction

Les commotions cérébrales se produisent à un rythme alarmant dans les États-Unis et ont suscité beaucoup d'attention en tant que problème de santé publique. ^1-3 US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) estime que 1,6 à 3.800.000 commotions cérébrales dans les sports et les activités récréatives chaque année. ^4,5 commotion telle que définie par la Déclaration 2013 Commotion Consensus ² "peut être causée soit par un coup direct à la tête, le visage, le cou ou ailleurs sur le corps avec une force« impulsif »transmise à la tête." Commotion peut conséquence des changements neuropathologiques et / ou sous-structurelles qui peuvent entraîner des troubles fonctionnels. Ces ^deux déficits peuvent persister pendant plusieurs semaines. Il ne est pas rare pour les athlètes de faire l'expérience augmentation des symptômes auto-déclarés, diminutions de contrôle postural, et une diminution de la fonction neurocognitive même 14 jours après la blessure initiale. ⁶ La nature prolongée des symptômes, l'enidentification cohérente des commotions cérébrales, et la variabilité dans les capacités de preinjury conduisent souvent à des décisions complexes et non normalisés de retour au jeu par les médecins, les temps de récupération incertains, et éventuellement séquelles à long terme. ^7-9

Après une commotion cérébrale, une personne peut éprouver à la fois à court terme et les effets à long terme. Les effets à court terme de liées au sport commotions cérébrales peuvent inclure des changements dans la capacité de jouer, confusion, troubles de la mémoire, la perte de conscience, ralentissement du temps de réaction, perte de coordination, des maux de tête, vertiges, vomissements, les changements dans les habitudes de sommeil et des changements d'humeur. Ces symptômes disparaissent généralement en quelques jours. ^2,10 Cependant, alors que certaines personnes se rétablissent d'une seule commotion assez rapidement, de nombreux effets de l'expérience persistante qui peut durer des semaines ou des mois suivant l'accident. ^{10,11, 12} Ces perturbations symptomatiques à fonctionnement quotidien peut être quantifiée en utilisant cognitive et la performance concernentessais d. Bien que personne ne seul test devrait déterminer le diagnostic d'une commotion cérébrale, une batterie de tests et les relations connues entre les tests peut aider le personnel médical pour établir des diagnostics, revenir à la classe, et retourner à jouer décisions. ²

Il ya une grande variabilité dans le risque d'un particulier pour commotion cérébrale et leur récupération correspondant. ¹¹ Les facteurs liés à la susceptibilité et la récupération commotion cours du temps ne sont pas bien connus ou compris. Plusieurs facteurs ont été proposés qui peuvent avoir un impact commotion la susceptibilité et la récupération d'un individu. Ces facteurs comprennent l'histoire de l'individu de commotion cérébrale, la gravité de la blessure initiale, l'histoire de la migraine, de l'histoire des troubles d'apprentissage, histoire de comorbidités psychiatriques, et les facteurs génétiques éventuellement. ^{7, 9, 13, 14}

De nombreuses études ont étudié individuellement facteurs spécifiques pour les effets à court terme et à long terme decommotions, cours de temps de récupération, et de la génétique comme facteur de commotions cérébrales. ^4,8,15-17 Ce qui n'a pas été clairement établies est une approche à multiples facettes efficace pour commotion évaluation qui donnerait des informations précieuses sur l'étiologie, les changements fonctionnels, et la récupération d'une commotion cérébrale. En raison de la variété des symptômes et l'évolution dans le temps incertain de la reprise, une approche à multiples facettes pour l'évaluation des commotions est justifiée et cela devrait inclure les tests de base de tous les athlètes avant la participation dans la pratique et de la concurrence ainsi que l'évaluation en temps opportun des blessures de poste. Une étude récente suggère que les évaluations neurocognitives peuvent être plus sensibles à la récupération d'une commotion que la surveillance de symptômes. ¹⁸ Il se peut qu'il existe d'autres mesures objectives qui peuvent être de meilleurs indicateurs de la récupération d'une commotion cérébrale.

Pour ce protocole, nous utilisons plusieurs tâches à évaluer les diverses composantes du système pour voir comment ils sont touchés bcommotion ya. Un test neurocognitif informatisée peut évaluer la mémoire, la vitesse de traitement, la résolution de problèmes, l'efficacité cognitive et contrôle des impulsions. ⁶ EEG avec des tâches auditives et visuelles traitement peut être utilisé pour évaluer neuroefficiency par l'examen des événements liés potentiels. ¹⁹ Une tâche de discrimination somatosensoriel peut être utilisé pour évaluer les capacités de traitement sensoriel périphériques et centraux. ²⁰ équilibre et la démarche mesures peuvent être utilisées pour évaluer les capacités de la performance fonctionnelle. ^6,21 En outre, nous évaluons divers génotypes qui peuvent avoir des relations de commotion histoire, récupération de commotion cérébrale et la fonction cognitive. ²² Nous base tester nos étudiants-athlètes interuniversitaires sur cette batterie de tests et de répéter des tests se ils encourent une commotion cérébrale lors asymptomatique.

Le but de ce projet est d'évaluer diminutions potentiels à court-terme et à long terme de la performance en raison de commotions cérébrales en utilisant génétique, neurocognitive, électrophysiologiques, comportementales, somatosensoriel, l'équilibre et les mesures de la marche. Comprendre les mécanismes qui pourraient être liés à divers symptômes et troubles qui se produisent avec une commotion cérébrale sont importants dans la poursuite de nos connaissances sur la commotion. Grand knowledgle sur ces changements peuvent à l'aide future dans le diagnostic de commotion cérébrale ainsi que la gestion des commotions cérébrales en ce qui concerne le retour au jeu et revenir à des universitaires.

Toutes les mesures décrites ci-dessous sont prises au départ (avant la participation étudiante-athlète dans le sport). Notre protocole actuel est de compléter les tests neurocognitifs informatisée à 48 h ainsi que le protocole de l'équilibre parce que nous croyons que ceux-ci fournissent des informations utiles concernant la récupération et le jeu de retour à-possible et revenir à des universitaires. Lorsque l'étudiant-athlète rapporte asymptomatique ils reviennent à nouveau au laboratoire où toutes les mesures de base sont à nouveau effectués, sauf pour les tests génétiques. Le protocole complet, baseline et asymptomatique, dure environ 90 minutes pour terminer dans une période de test.

Protocol

Toutes les procédures décrites ci-dessous ont été approuvés par l'Institutional Review Board de l'Elon. 1. tests neurocognitifs informatisé Demandez aux participants de se asseoir en face de l'ordinateur. Connectez-participants sur le système et leur demander de compléter le test neuropsychologique informatisée qui consiste une section démographique et informations de fond, liste de symptômes auto-déclarés, et six modules (discrimination de parole, la mém…

Representative Results

Tests neurocognitifs informatisé Un exemple de résultats pour le test neurocognitif informatisée peut être vu dans la figure 1. Le programme informatique suscite scores composites sur mémoire verbale, la mémoire visuelle, la vitesse du moteur visuel et temps de réaction qui sont souvent utilisés pour faire retour-to-play et de retour à -apprendre protocoles de gestion d'une commotion cérébrale. Les composites de mémoire verbale et visuelle é…

Discussion

L'objectif de cette approche multidimensionnelle de tests de commotion base est double: 1) de mieux comprendre l'impact d'une commotion cérébrale (terme aigus et à long) sur le système neuromusculaire; 2) pour aider le retour personnel de marque de la médecine du sport à jouer décisions (ils utilisent principalement des tests neurocognitifs comme cela a été suggéré par McCrory). ²⁶ Cette approche à multiples facettes pour commotion évaluation fournit des informations précieuses sur l…

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