Summary

Öğrenci-sporcularda sarsılmaların Sınavı Bir nörobilimsel Yaklaşım

Published: December 08, 2014
doi:

Summary

Sarsıntı için bir kişinin risk ve bunlara karşılık gelen kurtarma büyük farklılıklar vardır. Sarsıntı değerlendirilmesi çok yönlü bir yaklaşımın garanti edilir; spor ve zamanında değerlendirme sonrası yaralanma katılım öncesi sporcuların temel test dahil. Bu protokolün amacı beyin sarsıntısı incelemek için uygun bir yönlü bir yaklaşım sağlamaktır.

Abstract

Concussions Birleşik Devletleri'nde endişe verici oranlarda gerçekleşmekte olan ve ciddi bir halk sağlığı sorunu haline gelmiştir. CDC 1,6-3.800.000 sarsılmaların yıllık spor ve eğlence faaliyetleri meydana geldiğini tahmin ediyor. 2013 Beyin sarsıntısı Konsensus Beyanı tarafından tanımlanan Sarsıntı "ya kafa iletilen bir 'itici' kuvvetle vücudun başka baş, yüz, boyun veya doğrudan darbe neden olabilir." Concussions kısa hem bireysel terk ve uzun vadeli etkileri. Spor ile ilgili sarsılmaların kısa vadeli etkileri reaksiyon zamanı yavaşlatma yeteneği, kafa karışıklığı, hafıza bozukluğu, bilinç kaybı oynarken değişiklikler, koordinasyon, baş ağrısı, baş dönmesi, kusma kaybı, uyku düzeni ve duygudurum değişiklikleri değişiklikleri içerebilir. Bu belirtiler genellikle birkaç gün içinde düzelir. Bazı bireyler yerine hızlı bir şekilde tek bir sarsıntı kurtarmak Bununla birlikte, birçok deneyim olduğunu can etkileri kalanhaftalar ya da aylarca sürer. faktörler duyarlılık sarsıntı ile ilgili ve sonraki kurtarma süreleri de şu anda bilinen veya anlaşılamamıştır. Çeşitli faktörler öne sürülmüştür ve onlar bireyin sarsıntı geçmişini, ilk yaralanma şiddetini, migren öyküsü, öğrenme güçlüğü öyküsü, psikiyatrik yandaş tarihini, ve muhtemelen, genetik faktörler sayılabilir. Birçok çalışma ayrı ayrı bazı faktörler hem sarsılmaların, iyileşme süresi kursu, duyarlılık ve kurtarma kısa vadeli ve uzun vadeli etkilerini araştırdık. Ne açıkça kanıtlanmamıştır etyolojisi, fonksiyonel değişiklikler ve kurtarma ile ilgili değerli bilgiler verecektir sarsıntı değerlendirmesine etkili çok yönlü bir yaklaşımdır. Bu yazının amacı böyle bir bilgisayarlı bilişsel test, olay ile ilgili potansiyeller, somatosensör algısal yanıtları kullanarak beyin sarsıntısı inceler yaklaştı, denge çok yönlü eşek göstermek içinsment, yürüyüş değerlendirme ve genetik test.

Introduction

Concussions Birleşik Devletleri'nde endişe verici oranlarda gerçekleşmekte olan ve bir halk sağlığı sorunu olarak dikkat epey topladı. Hastalık Kontrol ve Önleme (CDC) 1-3 ABD Merkezleri 1,6-3.800.000 sarsılmaların spor ve eğlence faaliyetleri meydana tahmin yıllık. 2013 Beyin sarsıntısı Konsensus Beyanı 2 tarafından tanımlanan 4,5 Sarsıntı "ya kafa iletilen bir 'itici' kuvvetle vücuda başka kafa, yüz, boyun veya doğrudan darbe neden olabilir." Sarsıntı olabilir Fonksiyonel bozukluklar neden olabilir nöropatalojik ve / veya altyapı değişiklikleri sonucu. Bu açıkları birkaç hafta sürebilir 2. Sporcular, ilk yaralanma sonrası postural kontrol artmış kendine bildirilen belirtiler, azaltmaları yaşamaya, ve hatta 14 gün bilişsel fonksiyonlarda azalma için nadir değildir. 6 semptomların uzun süreli doğa içindetutarlı sarsılmaların belirlenmesi ve yaralanma öncesi yetenekleri değişkenlik genellikle hekimler, belirsiz kurtarma süreleri, ve muhtemelen uzun süreli sekel karmaşık olmayan standart iade-to-play kararlara yol. 7-9

Bir sarsıntı sonrasında, tek bir kısa vadeli ve uzun vadeli etkileri hem karşılaşabilirsiniz. Spor ile ilgili sarsılmaların kısa vadeli etkileri reaksiyon zamanı yavaşlatma yeteneği, kafa karışıklığı, hafıza bozukluğu, bilinç kaybı oynarken değişiklikler, koordinasyon, baş ağrısı, baş dönmesi, kusma kaybı, uyku düzeni ve duygudurum değişiklikleri değişiklikleri içerebilir. Bu belirtiler genellikle birkaç gün içinde iyileşir. 2,10 Ancak, bazı kişiler, oldukça hızlı bir tek sarsıntı gelen yaralanma aşağıdaki hafta veya ay sürebilir birçok deneyim kalan etkileri kurtarmak iken. 10,11, 12 Bunlar semptomatik bozukluklar için Günlük fonksiyonu bilişsel ve performans ilgili kullanılarak ölçülebilird testler. Hiç kimse tek bir test bir sarsıntı, testlerin bir pil tanısını belirlemelidir ve testler arasında bilinen ilişkiler, tanı yapımında tıbbi personel yardımcı sınıfa dönmek ve kararlarını oynamak için geri çıkarabilirler. 2

Sarsıntı için bir kişinin risk ve bunlara karşılık gelen kurtarma büyük farklılıklar vardır. Duyarlılık ve iyileşme süresi kursu sarsıntı ile ilgili 11 faktör iyi bilinen ya da anlaşılmış değildir. Çeşitli faktörler, bireyin sarsıntı duyarlılık ve kurtarma etkisi olabileceğini öne sürülmüştür. Bu faktörler bireyin sarsıntı geçmişini, ilk yaralanma şiddetini, migren öyküsü, öğrenme güçlüğü öyküsü, psikiyatrik yandaş tarihini, ve muhtemelen genetik faktörler. 7, 9, 13, 14 dahil

Birçok çalışma ayrı ayrı kısa vadeli ve uzun vadeli hem de etkileri için özel faktörler araştırıldısarsılmaların bir faktör olarak beyin sarsıntısı, iyileşme süresi kursu, ve genetik. 4,8,15-17 açıkça kanıtlanmamıştır Ne etkili yönlü etyolojisi, fonksiyonel değişikliklerle ilgili değerli bilgiler verecektir değerlendirme beyin sarsıntısı yaklaşım ve kurtarma sarsıntı gelen. Nedeniyle semptomların çeşitliliği ve kurtarma belirsiz zaman ders, sarsıntı değerlendirmeye çok yönlü bir yaklaşım garanti edilir ve bu ön uygulama ve yarışmaya katılım tüm sporcuların temel test yanı sıra zamanında değerlendirme sonrası hasarı içermelidir. Bir yeni yorum bilişsel değerlendirmeler yalnız semptomları izleme daha sarsıntı kurtarma karşı daha duyarlı olabileceğini düşündürmektedir. 18 O sarsıntının kurtarma daha iyi göstergeler olabilir diğer objektif tedbirler vardır olabilir.

Bu protokol için, onlar b etkiledi nasıl görmek için sistemin çeşitli bileşenlerini değerlendirmek için çeşitli görevleri kullanınya sarsıntı. Bir bilgisayarlı bilişsel bir test bellek, işlemci hızı, problem çözme becerileri, bilişsel verimlilik ve dürtü kontrolü değerlendirmek. 6 EEG işitsel ve görsel işleme görevleri ile olaya ilişkin potansiyellerin incelenmesi yoluyla neuroefficiency değerlendirmek için kullanılabilir. 19 Bir somatosensori ayrımcılık görev olabilir periferal ve merkezi duyusal işleme yetenekleri değerlendirmek için kullanılan. 20 Denge ve yürüme önlemleri fonksiyonel performans yeteneklerini değerlendirmek için kullanılabilir. 6,21 ek olarak, biz tarih, sarsıntı kurtarma ve bilişsel işlev beyin sarsıntısı için ilişkileri olabilir çeşitli genotipleri değerlendirmek. 22 Biz bazal testleri bu pille bizim üniversite öğrenci sporcuların test etmek ve asemptomatik zaman bir sarsıntı tabi eğer testler tekrarlayın.

Bu projenin amacı, genetik, neuroc kullanarak sarsılmaların bir sonucu olarak performans potansiyel kısa vadeli ve uzun vadeli azaltmaları değerlendirmek içinognitive, elektrofizyolojik, davranışsal, somatosensoryal, denge ve yürüme önlemleri. Sarsıntı hakkında bilgimizi ilerletmek önemli olduğu bir sarsıntı ile ortaya çıkan çeşitli belirtiler ve bozukluklar ile ilişkili olabilir potansiyel mekanizmaların anlaşılması. Büyükşehir sarsıntı tanı gelecek yardım bu değişiklikler olabilir ilgili knowledgle yanı sıra sarsıntı yönetimi oynamak ve akademisyenlere dönmek dönmek ile ilgili olarak.

Aşağıda açıklanan tüm önlemler başlangıçta alınır (spor öğrenci-atlet katılımı önce). Mevcut protokol bu kurtarma ve olası dönüş-to-play ve iade-akademisyen ile ilgili yararlı bilgiler sağlar inanıyoruz çünkü denge protokolü ile birlikte 48 saat bilgisayarlı bilişsel test tamamlamaktır. Öğrenci-atlet asemptomatik raporları onlar yine tüm temel önlemleri yine genetik test hariç, yapıldığı laboratuarın dönmek. Tam protokol, baseline ve asemptomatik, bir test döneminde tamamlanması yaklaşık 90 dakika sürer.

Protocol

Aşağıda açıklanan tüm prosedürler Elon Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmıştır. 1. Bilgisayarlı Nörokognitif Testi Sor katılımcılar bilgisayar önünde oturmak için. Sistemde katılımcıları oturum açın ve bir demografik ve arka plan bilgileri bölümünü, kendi kendine bildirilen semptom kontrol listesi ve 6 modülleri (kelime ayrımcılık, tasarım belleği X ve O en en, sembol eşleme, renk uyumu oluşur bilgisayarlı nöropsikolojik test …

Representative Results

Bilgisayarlı Nörokognitif Test Bilgisayarlı bilişsel test için sonuçların bir örneği Şekil 1'de görülebilir. Bilgisayar programı Sözel Bellek, Görsel Hafıza, Görsel Motor Hız ve sık sık dönüş-to-play yapmak ve geri-için kullanılan Reaksiyon Süresi kompozit puanları ortaya çıkarır -bilgi edinme sarsıntı yönetimi protokolleri. sözel ve görsel bellek kompozitler dikkat süreçler, öğrenme ve hafıza değerlendirmek. Gör…

Discussion

Bazal sarsıntı testi için bu çok boyutlu yaklaşımın amacı iki yönlüdür: 1) iyi nöromüsküler sistem üzerinde sarsıntı (akut ve uzun vadeli) etkisini anlamak için; 2) spor hekimliği personeli yapmak dönüş kararları (McCrory tarafından öne sürülmüştür olarak öncelikle bilişsel test kullanın). 26 değerlendirme sarsıntı etiyoloji, fonksiyonel değişiklikler ve kurtarma ile ilgili değerli bilgiler sağlar sarsıntının Bu çok yönlü yaklaşım oynamak için yardımcı olur. …

Disclosures

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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 .
  8. Guskiewicz, K., et al. Cumulative effects associated with recurrent concussion in collegiate football players. JAMA. 290, 2549-2555 (2003).
  9. 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 .
  10. 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).
  11. McCrea, M., et al. Acute effects and recovery time following concussion in collegiate football players. the NCAA Concussion Study. JAMA. 290, 2556-2563 (2003).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Tierney, R. T., et al. Apolipoprotein E genotype and concussion in college athletes. Clin J Sports Med. 20, 464-468 (2010).
  15. Iverson, G., Brooks, B., Collins, M., Lovell, M. R. Tracking neuropsychological recovery following concussion in sport. Brain Inj. 20, 245-252 (2006).
  16. 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).
  17. 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).
  18. Johnson, E. W., Kegel, N. E., Collins, M. W. Neuropsychological assessment of sport-related concussion. Clin Sports Med. 30 (1), 78-88 (2011).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Martini, D. N., et al. The chronic effects of concussion on gait. Arch Phys Med Rehabil. 92, 585-589 (2011).
  22. Jordan, B. D. Genetic influences on outcome following traumatic brain injury. Neurochem Res. 32, 905-915 (2007).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. McCrory, P. Future advances and areas of future focus in the treatment of sport-related concussion. Clin Sports Med. 30, 201-208 (2011).
check_url/kr/52046?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Ketcham, C. J., Hall, E., Bixby, W. R., Vallabhajosula, S., Folger, S. E., Kostek, M. C., Miller, P. C., Barnes, K. P., Patel, K. A Neuroscientific Approach to the Examination of Concussions in Student-Athletes. J. Vis. Exp. (94), e52046, doi:10.3791/52046 (2014).

View Video