Un approccio neuroscientifica all'esame di traumi in studenti-atleti

Summary

Vi è grande variabilità del rischio di un individuo per commozione cerebrale e il loro recupero corrispondente. Un approccio multiforme alla valutazione concussione è giustificata; compresi test di base degli atleti prima della partecipazione allo sport e tempestivo lesioni valutazione successiva. L'obiettivo di questo protocollo è quello di fornire un approccio multiforme esaminare commozioni cerebrali.

Abstract

Commozioni cerebrali si verificano a tassi allarmanti negli Stati Uniti e sono diventati un serio problema di salute pubblica. Il CDC stima che 1,6-3.800.000 commozioni cerebrali si verificano in attività sportive e ricreative ogni anno. Commozione cerebrale come definito dal 2013 concussione Consensus Statement "può essere causata da un colpo diretto alla testa, viso, collo o altre parti del corpo con una forza 'impulsiva' trasmessa alla testa." Concussions lasciano l'individuo sia a breve ed effetti a lungo termine. Gli effetti a breve termine di traumi sportivi correlati possono includere cambiamenti di giocare abilità, confusione, disturbi della memoria, la perdita di coscienza, rallentamento dei tempi di reazione, perdita di coordinazione, mal di testa, vertigini, vomito, cambiamenti nei modelli di sonno e cambiamenti di umore. Questi sintomi di solito si risolvono nel giro di pochi giorni. Tuttavia, mentre alcuni individui recuperare da un unico commozione cerebrale piuttosto rapidamente, molti esperienza persistente effetti che possonodurare per settimane o mesi. I fattori legati alla commozione cerebrale suscettibilità e dei tempi di recupero successive non sono ben noti o capito in questo momento. Diversi fattori sono stati suggeriti e comprendono la storia dell'individuo commozione cerebrale, la gravità della lesione iniziale, la storia di emicrania, la storia di difficoltà di apprendimento, la storia di comorbidità psichiatriche, e possibilmente, fattori genetici. Molti studi hanno indagato individualmente alcuni fattori sia a breve termine ea lungo termine effetti di traumi, ovviamente i tempi di recupero, la suscettibilità e il recupero. Ciò che non è stato stabilito chiaramente è un approccio multiforme efficace alla valutazione commozione cerebrale che avrebbe prodotto preziose informazioni relative alla eziologia, cambiamenti funzionali, e il recupero. Lo scopo di questo manoscritto è quello di mostrare uno di questi molteplici avvicinato che esamina commozioni utilizzando computerizzato test neurocognitivi, potenziali evento correlati, risposte percettive somatosensoriale, equilibrio asinivalu-, la valutazione andatura e test genetici.

Introduction

Commozioni cerebrali si verificano a tassi allarmanti negli Stati Uniti e hanno raccolto un sacco di attenzione come un problema di salute pubblica. ^1-3 Centri statunitensi per il Controllo delle Malattie e la Prevenzione (CDC) stima che 1,6-3.800.000 commozioni cerebrali si verificano in attività sportive e ricreative ^4,5 Commozione cerebrale come definito dalla dichiarazione 2013 concussione Consensus ² "può essere causata da un colpo diretto alla testa, viso, collo o altre parti del corpo con una forza 'impulsiva' trasmessa alla testa." Commozione cerebrale può annualmente. determinassero cambiamenti neuropatologici e / o substrutturali che possono provocare disturbi funzionali. ² Questi deficit possono persistere per diverse settimane. Non è raro per gli atleti di sperimentare un aumento dei sintomi auto-riferiti, decrementi nel controllo posturale, e ridotta funzione neurocognitiva anche 14 giorni dopo la lesione iniziale. ⁶ La natura prolungata dei sintomi, l'inindividuazione costante di commozioni, e la variabilità delle capacità pre-lesione spesso portano a decisioni standardizzati complesse e di non ritorno-to-play da parte di medici, tempi di recupero incerti, ed eventualmente sequele a lungo termine. ^7-9

A seguito di una commozione cerebrale, un individuo può verificarsi sia a breve termine e gli effetti a lungo termine. Gli effetti a breve termine di traumi sportivi correlati possono includere cambiamenti di giocare abilità, confusione, disturbi della memoria, la perdita di coscienza, rallentamento dei tempi di reazione, perdita di coordinazione, mal di testa, vertigini, vomito, cambiamenti nei modelli di sonno e cambiamenti di umore. Questi sintomi di solito si risolvono nel giro di pochi giorni. ^2,10 Tuttavia, mentre alcuni individui recuperare da un unico commozione cerebrale piuttosto rapidamente, molti esperienza persistente effetti che possono durare per settimane o mesi dopo l'infortunio. ^{10,11, 12} Questi disturbi sintomatici a funzione tutti i giorni può essere quantificato utilizzando cognitivo e delle prestazioni si riferisconoprove d. Mentre nessuno singolo test dovrebbe determinare la diagnosi di una commozione cerebrale, una batteria di test e relazioni note tra test può aiutare il personale medico a fare diagnosi, tornare in aula, e tornare a giocare decisioni. ²

Vi è grande variabilità del rischio di un individuo per commozione cerebrale e il loro recupero corrispondente. ¹¹ I fattori relativi alla commozione cerebrale suscettibilità e recupero naturalmente ora non sono noti o capito. Diversi fattori hanno suggerito che potrebbero avere un impatto suscettibilità commozione cerebrale di un individuo e il recupero. Questi fattori includono la storia dell'individuo commozione cerebrale, la gravità della lesione iniziale, la storia di emicrania, la storia di difficoltà di apprendimento, la storia di comorbidità psichiatriche, e fattori genetici eventualmente. ^{7, 9, 13, 14}

Molti studi hanno indagato individualmente fattori specifici sia per il breve e lungo termine effetticommozioni cerebrali, ovviamente i tempi di recupero, e la genetica come fattore di commozioni cerebrali. ^4,8,15-17 Ciò che non è stata chiaramente stabilita è un approccio multiforme efficace per concussione di valutazione che forniscano informazioni preziose relative al eziologia, cambiamenti funzionali, e il recupero dalla commozione cerebrale. Data la varietà di sintomi e il decorso incerto recupero, un approccio multiforme alla valutazione commozione cerebrale è garantito e questo dovrebbe includere test di base di tutti gli atleti prima della partecipazione nella pratica e la concorrenza, nonché tempestivo lesioni valutazione a posteriori. Una recente revisione suggerisce che le valutazioni neurocognitive possono essere più sensibili al recupero da una commozione cerebrale di controllo dei sintomi da solo. ¹⁸ Può darsi che ci siano altre misure oggettive che possono essere migliori indicatori di recupero da commozione cerebrale.

Per questo protocollo, utilizziamo diversi compiti per valutare i vari componenti del sistema per vedere come vengono influenzati bya commozione cerebrale. Un test neurocognitivi computerizzato in grado di valutare la memoria, la velocità di elaborazione, capacità di problem solving, l'efficienza cognitiva e il controllo degli impulsi. ⁶ EEG con compiti di elaborazione uditiva e visiva può essere utilizzato per valutare neuroefficiency attraverso l'esame dei potenziali evento correlati. ¹⁹ Un'attività discriminazione somatosensoriale può essere utilizzato per valutare le capacità di elaborazione sensoriali periferiche e centrali. ²⁰ misure equilibrio e l'andatura può essere utilizzato per valutare le capacità di prestazioni funzionali. ^6,21 Inoltre, valutiamo diversi genotipi che possono avere relazioni di concussione funzione cognitiva storia, il recupero e commozione cerebrale. ²² Noi test di base i nostri varsity studenti-atleti in questa serie di test e ripetere le prove se comportano una commozione cerebrale durante asintomatica.

Lo scopo di questo progetto è quello di valutare a breve e lungo termine decrementi potenziali nelle prestazioni a causa di traumi utilizzando genetica, neurocognitive, elettrofisiologico, comportamentale, somatosensoriale, l'equilibrio e le misure andatura. La comprensione dei meccanismi potenziali che possono essere correlati a vari sintomi e disturbi che si verificano con una commozione cerebrale sono importanti nel favorire la nostra conoscenza commozione cerebrale. Greater knowledgle questi cambiamenti possono in futuro aiuti nella diagnosi commozione cerebrale, nonché gestione di concussione in cui si riferisce di tornare a giocare e tornare al mondo accademico.

Tutte le misure descritte di seguito vengono presi al basale (prima partecipazione degli studenti-atleti nello sport). Il nostro protocollo attuale è quello di completare il test neurocognitivi computerizzato a 48 ore con il protocollo di equilibrio, perché crediamo che questi forniscono informazioni utili per quanto riguarda il recupero e il gioco return-to-possibile e ritorno-a-accademici. Quando lo studente-atleta riporta asintomatici hanno di nuovo tornare al laboratorio dove vengono ancora effettuate tutte le misure di base, fatta eccezione per i test genetici. Il protocollo completo, basEline e asintomatica, dura circa 90 minuti per completare in un periodo di prova.

Protocol

Tutte le procedure descritte qui di seguito sono stati approvati dal Institutional Review Board della Elon. 1. computerizzata Neurocognitive Testing Chiedere ai partecipanti di essere seduti davanti al computer. Accedere ai partecipanti al sistema e di istruirli a completare il test neuropsicologici computerizzato che consiste di una sezione demografiche e lo sfondo informazioni, auto-riferito sintomi checklist, e 6 moduli (discriminazione parola, memoria di progettazione, di di X…

Representative Results

Computerizzato test neurocognitivi Un esempio dei risultati per il test neurocognitivi computerizzato può essere visto in Figura 1. Il programma informatico suscita punteggi compositi sul verbale di memoria, memoria visiva, Visual velocità motore e il tempo di reazione, che sono spesso utilizzati per fare ritorno-to-play e tornare a -Imparare protocolli di gestione commozione cerebrale. I compositi memoria verbale e visiva valutare processi attentivi, l&#3…

Discussion

L'obiettivo di questo approccio multidimensionale al test commozione cerebrale di base è duplice: 1) per capire meglio l'impatto di una commozione cerebrale (termine acuta e lunga) sul sistema neuromuscolare; 2) per aiutare la medicina dello sport del personale fanno tornare a giocare le decisioni (che principalmente usano test neurocognitivi, come è stato suggerito da McCrory). ²⁶ Tale approccio poliedrico per concussione valutazione fornisce preziose informazioni relative alla eziologia, cambiamen…

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