Summary

نهج العصبية لدراسة الهزات في الطلاب الرياضيين

Published: December 08, 2014
doi:

Summary

هناك تفاوتا كبيرا في خطر الفرد لارتجاج في المخ والانتعاش المقابلة الخاصة بهم. هناك ما يبرر اتباع نهج متعدد الجوانب لتقييم ارتجاج. بما في ذلك اختبار خط الأساس من الرياضيين قبل المشاركة في الرياضة وفي الوقت المناسب إصابة آخر التقييم. والهدف من هذا البروتوكول هو توفير نهج متعدد الأوجه المناسبة لدراسة هزات.

Abstract

هزات تحدث بمعدلات مثيرة للقلق في الولايات المتحدة، وأصبحت مصدر قلق خطير الصحة العامة. وتشير تقديرات مركز السيطرة على الأمراض التي 1،6-3٬800٬000 هزات تحدث في الرياضة والأنشطة الترفيهية سنويا. ارتجاج على النحو الذي حدده بيان توافق الارتجاجات 2013 "قد يكون سبب إما عن طريق ضربة مباشرة على الرأس والوجه والرقبة أو في أي مكان آخر على الجسم مع قوة" التسرع "تنتقل في الرأس." الهزات تترك الفرد مع كل من المدى القصير والآثار على المدى الطويل. ويمكن أن تشمل الآثار قصيرة الأجل للهزات الرياضة ذات الصلة التغيرات في لعب القدرة، والارتباك، واضطراب الذاكرة، وفقدان الوعي، وتباطؤ من وقت رد الفعل، وفقدان التنسيق، والصداع، والدوخة والقيء، والتغيرات في أنماط النوم وتغيرات في المزاج. لحل هذه الأعراض عادة في غضون أيام. ومع ذلك، في حين أن بعض الأفراد على التعافي من ارتجاج واحد بدلا بسرعة، وتجربة العديد من الآثار المتبقية التي يمكن أنتستمر لأسابيع أو أشهر. العوامل المرتبطة ارتجاج قابلية وغير معروفة جيدا أوقات الانتعاش اللاحقة أو مفهومة في هذا الوقت. وقد اقترحت عدة عوامل والتي تشمل تاريخ الفرد ارتجاج، وشدة الإصابة الأولية، والتاريخ من الصداع النصفي، والتاريخ من صعوبات التعلم، والتاريخ من أمراض المصاحبة للأمراض النفسية، وربما، والعوامل الوراثية. حققت العديد من الدراسات بشكل فردي بعض العوامل على حد سواء الآثار قصيرة الأجل وطويلة الأجل للهزات، والانتعاش بالطبع الوقت، وقابلية والانتعاش. ما لم يثبت بوضوح هو نهج متعدد الأوجه فعال لتقييم ارتجاج التي من شأنها أن تعطي معلومات قيمة تتعلق المسببات، والتغيرات الوظيفية، والانتعاش. والغرض من هذا المخطوط هو إظهار واحدة من هذه متعددة الأوجه اقترب التي تبحث هزات باستخدام اختبار عصبي المحوسبة، وإمكانات حدث ذات الصلة، والاستجابات الحسية الحسية الجسدية، وتوازن الحميرsment، وتقييم مشية والاختبارات الجينية.

Introduction

هزات تحدث بمعدلات مثيرة للقلق في الولايات المتحدة، وحصل على الكثير جدا من الاهتمام باعتبارها مصدر قلق على الصحة العامة. وتقدر المراكز الامريكية 1-3 لمكافحة الأمراض والوقاية (CDC) أن 1،6-3800000 هزات تحدث في الرياضة والأنشطة الترفيهية سنويا. 4،5 الارتجاجات على النحو الذي حدده بيان 2013 توافق الارتجاجات 2 "قد يكون سبب إما عن طريق ضربة مباشرة على الرأس والوجه والرقبة أو في أي مكان آخر على الجسم مع قوة" التسرع "تنتقل في الرأس." يجوز الارتجاجات نتيجة تغيرات عصبية مرضية و / أو substructural التي قد تؤدي إلى اضطرابات وظيفية. 2 هذا العجز قد تستمر لعدة أسابيع. ليس من غير المألوف بالنسبة للرياضيين لتجربة زيادة الأعراض المبلغ عنها ذاتيا، التناقصات في السيطرة الوضعي، وانخفاض وظيفة العصبي حتى 14 يوما بعد الإصابة الأولية. 6 طبيعة طويلة من الأعراض، فيتحديد ثابت من هزات، وتباين في القدرات preinjury غالبا ما تؤدي إلى موحدة العودة إلى اللعب القرارات المعقدة وغير من قبل الأطباء، وأوقات الانتعاش غير مؤكدة، وربما عقابيل على المدى الطويل. 7-9

بعد ارتجاج، فرد قد تواجه كل من المدى القصير والآثار الطويلة الأجل. ويمكن أن تشمل الآثار قصيرة الأجل للهزات الرياضة ذات الصلة التغيرات في لعب القدرة، والارتباك، واضطراب الذاكرة، وفقدان الوعي، وتباطؤ من وقت رد الفعل، وفقدان التنسيق، والصداع، والدوخة والقيء، والتغيرات في أنماط النوم وتغيرات في المزاج. لحل هذه الأعراض عادة في غضون أيام. 2،10 ومع ذلك، في حين أن بعض الأفراد على التعافي من ارتجاج واحد بدلا بسرعة، وتجربة العديد من الآثار المتبقية التي يمكن أن تستمر لأسابيع أو أشهر بعد الإصابة. 10،11، 12 أعراض هذه الاضطرابات ل وظيفة اليومية يمكن قياسها كميا باستخدام المعرفي والأداء تتصلاختبارات د. في حين لا يوجد اختبار واحد يجب أن يحدد تشخيص ارتجاج، مجموعة من الاختبارات، ويمكن أن العلاقات المعروفة بين الاختبارات مساعدة الطاقم الطبي في إجراء التشخيص، والعودة إلى الفصول الدراسية، والعودة للعب القرارات. 2

هناك تفاوتا كبيرا في خطر الفرد لارتجاج في المخ والانتعاش المقابلة الخاصة بهم. 11 العوامل المتعلقة ارتجاج قابلية والانتعاش بالطبع الوقت ليست معروفة أو مفهومة جيدا. وقد اقترحت العديد من العوامل التي قد تؤثر ارتجاج قابلية الفرد والانتعاش. وتشمل هذه العوامل التاريخ الفرد ارتجاج، وشدة الإصابة الأولية، والتاريخ من الصداع النصفي، والتاريخ من صعوبات التعلم، والتاريخ من أمراض المصاحبة للأمراض النفسية، والعوامل الوراثية ربما. 7، 9، 13، 14

حققت العديد من الدراسات بشكل فردي العوامل المحددة للآثار كل من المدى القصير والمدى الطويلهزات، بالطبع وقت الانتعاش، وعلم الوراثة كعامل من هزات. 4،8،15-17 ما لم يثبت بوضوح هو نهج متعدد الأوجه فعال لارتجاج التقييم التي من شأنها أن تعطي معلومات قيمة تتعلق المسببات، والتغيرات الوظيفية، والانتعاش من ارتجاج في المخ. يرجع ذلك إلى مجموعة متنوعة من الأعراض وبالطبع الوقت غير واثقين من الانتعاش، وهناك ما يبرر نهج متعدد الجوانب لتقييم ارتجاج وهذا ينبغي أن يشمل الاختبار الأساسي لجميع الرياضيين قبل المشاركة في الممارسة والمنافسة وكذلك في الوقت المناسب إصابة آخر التقييم. ويشير استعراض أجري مؤخرا أن التقييمات العصبي قد تكون أكثر حساسية لالتعافي من ارتجاج من مراقبة الأعراض وحدها. 18 ومن المحتمل أن يكون هناك مقاييس موضوعية الأخرى التي قد تكون مؤشرات أفضل من التعافي من ارتجاج في المخ.

لهذا البروتوكول، ونحن نستخدم العديد من المهام لتقييم مختلف مكونات النظام لمعرفة كيف، فإنها تتأثر بيا ارتجاج. اختبار عصبي محوسب يمكن تقييم الذاكرة، وسرعة المعالجة، مهارات حل المشاكل، والكفاءة المعرفية والسيطرة على الانفعالات. 6 EEG مع مهام معالجة السمعية البصرية ويمكن استخدامها لتقييم neuroefficiency من خلال فحص إمكانيات حدث ذات الصلة. (19) A مهمة التمييز الحسية الجسدية يمكن أن يكون المستخدمة لتقييم قدرات تجهيز الحسية الطرفية والمركزية. 20 الرصيد ومشية التدابير التي يمكن استخدامها لتقييم قدرات الأداء الوظيفي. 6،21 وبالإضافة إلى ذلك، فإننا تقييم الأنماط الجينية المختلفة التي قد يكون لها علاقات لارتجاج التاريخ، والانتعاش ارتجاج وظيفة الادراك. 22 ل خط الأساس اختبار لدينا اسكواش الطلاب الرياضيين على هذا من الاختبارات وتكرار الاختبارات إذا كانت تحمل ارتجاج عندما بدون أعراض.

والغرض من هذا المشروع هو تقييم التناقصات المحتملة قصيرة الأجل وطويلة الأجل في الأداء نتيجة للهزات باستخدام الوراثية، neurocognitive، الكهربية، السلوكي، الحسية الجسدية، والتوازن والتدابير مشية. فهم الآليات المحتملة التي قد تكون ذات صلة لمختلف الأعراض والعاهات التي تحدث مع ارتجاج تعتبر مهمة في تعزيز معرفتنا ارتجاج. أكبر knowledgle حول هذه التغييرات قد في المساعدات المستقبلية في التشخيص ارتجاج فضلا عن إدارة ارتجاج من حيث صلته العودة للعب والعودة إلى الأكاديميين.

يتم اتخاذ جميع التدابير المبينة أدناه في الأساس (قبل مشاركة الطلاب رياضي في الرياضة). لدينا بروتوكول الحالي لاستكمال اختبار عصبي المحوسب في 48 ساعة جنبا إلى جنب مع بروتوكول التوازن لأننا نعتقد أن هذه توفر معلومات مفيدة حول استرداد واحتمال اللعب العودة إلى، والعودة إلى الأكاديميين. عندما تقارير طالب رياضي بدون أعراض عودتهم مرة أخرى إلى المختبر حيث تتم جميع التدابير الأساسية مرة أخرى، باستثناء الاختبارات الجينية. بروتوكول الكامل والسفلىإلين وأعراض، يستغرق حوالي 90 دقيقة لإكمال في فترة اختبار واحد.

Protocol

وقد تمت الموافقة على جميع الإجراءات الموضحة أدناه عن طريق المؤسسي المجلس ألون مراجعة. 1. المحوسبة العصبي اختبار اطلب من المشاركين أن يجلسوا أمام جهاز الكمبيوتر. تسجيل المشاركين إ?…

Representative Results

اختبار العصبي المحوسب مثال على نتائج اختبار عصبي محوسب يمكن أن ينظر إليه في الشكل 1. إن برنامج كمبيوتر يثير عشرات المركبة على اللفظي الذاكرة، والذاكرة البصرية، المرئية سرعة المحرك وفترة رد الفعل التي غالبا ما ت…

Discussion

والهدف من هذا النهج متعدد الأبعاد لخط الأساس اختبار ارتجاج ذو شقين: 1) لفهم أفضل لتأثير ارتجاج (المدى الحادة والطويلة) على الجهاز العصبي العضلي. 2) لمساعدة الطب الرياضي جعل الموظفين العودة للعب القرارات (التي يستخدمونها في المقام الأول اختبار عصبي كما اقترح من قبل مكرو…

Declarações

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 

Referências

  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).

Play Video

Citar este artigo
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