Eine neurowissenschaftliche Ansatz zur Untersuchung von Gehirnerschütterungen in Schüler-Athleten

Summary

Es gibt eine große Variabilität in das individuelle Risiko für Gehirnerschütterung und die entsprechenden Wiederherstellung. Ein facettenreichen Ansatz zur Gehirnerschütterung Auswertung gewährleistet; einschließlich der Grundlinie Tests der Athleten vor der Teilnahme an Sport und zeitnahe Auswertung nach der Verletzung. Ziel dieses Protokolls ist es, eine angemessene facettenreichen Ansatz zur Gehirnerschütterungen zu untersuchen ist.

Abstract

Gehirnerschütterungen sind alarmierende Zahlen in den USA auftreten und haben ein ernsthaftes Gesundheitsproblem geworden. Die CDC schätzt, dass 1,6 bis 3.800.000 Erschütterungen auftreten, in Sport- und Freizeitaktivitäten pro Jahr. Erschütternder wie sie in der 2013 Erschütternder Consensus Statement definiert "verursacht entweder durch einen direkten Schlag auf den Kopf, Gesicht, Nacken oder an anderen Körperstellen mit einem" impulsiven "Kraft auf den Kopf übertragen werden." Gehirnerschütterungen verlassen die einzelnen mit kurz- und Langzeitwirkungen. Die kurzfristigen Auswirkungen des Sports im Zusammenhang Gehirnerschütterungen können Veränderungen der Spielstärke, Verwirrung, Gedächtnisstörung, die Bewusstseinsverlust, Verlangsamung der Reaktionszeit, Verlust der Koordination, Kopfschmerzen, Schwindel, Erbrechen, Veränderungen im Schlaf-Muster und Stimmungsschwankungen sind. Diese Symptome typischerweise innerhalb weniger Tage auflösen. Doch während einige Personen erholen sich von einer einzigen Gehirnerschütterung ziemlich schnell, viele Erfahrungen Nachwirkungen dassdauern für Wochen oder Monate. Die Faktoren, die auf die Anfälligkeit Gehirnerschütterung und die folgenden Wiederherstellungszeiten sind nicht gut bekannt und in dieser Zeit verstanden. Mehrere Faktoren wurden vorgeschlagen, und sie sind der individuellen Gehirnerschütterung Geschichte, die Schwere der ursprünglichen Verletzung, Geschichte der Migräne, Geschichte der Lernbehinderungen, Geschichte der psychiatrischen Begleiterkrankungen und möglicherweise genetische Faktoren. Viele Studien haben individuell bestimmte Faktoren sowohl die kurz- und langfristigen Auswirkungen von Gehirnerschütterungen, Recovery-Zeit natürlich Anfälligkeit und Wiederherstellung untersucht. Was wurde nicht klar festgelegt ist eine effektive facettenreichen Ansatz zur Gehirnerschütterung Auswertung, die wertvolle Informationen zur Ätiologie, funktionelle Veränderungen und Wiederherstellung im Zusammenhang ergeben würde. Der Zweck dieses Handschrift ist es, eine solche facettenfahren, mit Hilfe computergestützter neurokognitiven Tests, ereigniskorrelierte Potenziale, somatosensorischen Wahrnehmungsreaktionen Erschütterungen untersucht, wobei der Rest Esel zeigensment, Gangbewertung und Gentests.

Introduction

Gehirnerschütterungen sind alarmierende Zahlen in den USA auftreten und haben ziemlich viel Aufmerksamkeit als ein Gesundheitsproblem erhielt. ^1-3 US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) schätzt, dass 1,6 bis 3.800.000 Gehirnerschütterungen im Sport und Freizeitaktivitäten auftreten jährlich. ^4,5 Gehirnerschütterung durch den 2013 Erschütternder Consensus Statement ² definiert "verursacht entweder durch einen direkten Schlag auf den Kopf, Gesicht, Nacken oder an anderen Körperstellen mit einem" impulsiven "Kraft auf den Kopf übertragen werden." Gehirnerschütterung kann Ergebnis in neuropathologischen und / oder Substruktur-Änderungen, die in Funktionsstörungen führen kann. ² Diese Defizite können mehrere Wochen anhalten. Es ist nicht ungewöhnlich für die Athleten zu einer erhöhten selbst berichteten Symptome, Verringerungen in Haltungskontrolle zu erfahren, und verringert die neurokognitive Funktion auch 14 Tage nach der ersten Verletzung. ⁶ der anhaltenden Natur der Symptome, die inkonsistente Identifikation der Erschütterungen und der Variabilität der preinjury Fähigkeiten oft zu komplex und nicht standardisierte Return-to-Play-Entscheidungen von Ärzten, unsicher Recovery-Zeiten und möglicherweise Langzeitfolgen führen kann. ^7-9

Nach einer Gehirnerschütterung kann eine Person sowohl kurzfristige und langfristige Effekte zu erleben. Die kurzfristigen Auswirkungen des Sports im Zusammenhang Gehirnerschütterungen können Veränderungen der Spielstärke, Verwirrung, Gedächtnisstörung, die Bewusstseinsverlust, Verlangsamung der Reaktionszeit, Verlust der Koordination, Kopfschmerzen, Schwindel, Erbrechen, Veränderungen im Schlaf-Muster und Stimmungsschwankungen sind. Diese Symptome in der Regel in einer Angelegenheit von Tagen zu lösen. ^2,10 Doch während manche Menschen erholen sich von einer einzigen Gehirnerschütterung ziemlich schnell, viele Erfahrungen Nachwirkungen, die für Wochen oder Monate nach der Verletzung dauern kann. ^{10,11, 12} Diese symptomatischen Störungen Tages Funktion kann mit kognitiven und Leistung beziehen quantifiziert werdend Tests. Während niemand einzigen Test sollte die Diagnose einer Gehirnerschütterung, eine Reihe von Tests zu ermitteln und bekannten Beziehungen zwischen den Tests kann das medizinische Personal bei der Herstellung Diagnosen zu helfen, zurück zum Klassenzimmer und werden wieder zu Entscheidungen zu spielen. ²

Es gibt eine große Variabilität in das individuelle Risiko für Gehirnerschütterung und die entsprechenden Wiederherstellung. ¹¹ Die Faktoren, die auf die Anfälligkeit und Recovery-Zeit natürlich Gehirnerschütterung sind nicht gut bekannt und verstanden. Mehrere Faktoren sind vorgeschlagen worden, die eine individuelle Anfälligkeit Gehirnerschütterung und Recovery auswirken können. Zu diesen Faktoren gehören die individuelle Gehirnerschütterung Geschichte, die Schwere der ursprünglichen Verletzung, Geschichte der Migräne, Geschichte der Lernbehinderungen, Geschichte der psychiatrischen Begleiterkrankungen und möglicherweise genetische Faktoren. ^{7, 9, 13, 14}

Viele Studien haben individuell spezifische Faktoren untersucht sowohl die kurz- und langfristigen Auswirkungen derGehirnerschütterungen, Recovery-Zeit natürlich und Genetik als ein Faktor von Gehirnerschütterungen. ^4,8,15-17 Was wurde nicht klar festgelegt ist eine effektive facettenreichen Ansatz zur Bewertung, die wertvolle Informationen zur Ätiologie, funktionelle Veränderungen im Zusammenhang ergeben würde Gehirnerschütterung und Erholung Gehirnerschütterung. Aufgrund der Vielzahl von Symptomen und der ungewissen Zeitverlauf der Erholung wird ein facettenreichen Ansatz zur Gehirnerschütterung Bewertung gerechtfertigt und sollte Grundlinie Prüfung aller Athleten vor der Teilnahme an der Praxis und den Wettbewerb sowie die zeitnahe Auswertung nach der Verletzung sind. Eine aktuelle Übersicht legt nahe, dass neurokognitiven Einschätzungen können empfindlicher auf Genesung von einer Gehirnerschütterung als Überwachungs Symptome allein zu sein. ¹⁸ Es kann sein, dass es andere objektive Maßnahmen, die eine bessere Indikatoren für die Erholung von der Gehirnerschütterung sein können.

Für dieses Protokoll verwenden wir mehrere Aufgaben zu verschiedenen Komponenten des Systems zu bewerten, um zu sehen, wie sie b belastetya Gehirnerschütterung. Ein EDV-neurokognitive Test können Speicher, Verarbeitungsgeschwindigkeit, Problemlösungsfähigkeit, kognitive Leistungsfähigkeit und Impulskontrolle mit auditiven und visuellen Verarbeitungsaufgaben zu beurteilen. ⁶ EEG kann zur neuroefficiency durch die Untersuchung der evozierten Potenziale zu beurteilen. ¹⁹ A somatosensorischen Diskriminationsaufgabe kann zur peripheren und zentralen sensorischen Verarbeitungsmöglichkeiten zu beurteilen. ²⁰ Stand und Gang Maßnahmen verwendet werden, um funktionelle Leistungsfähigkeit zu beurteilen. ^6,21 Darüber hinaus bewerten wir verschiedene Genotypen, die Beziehungen zur Geschichte, Erholung und eine Gehirnerschütterung Gehirnerschütterung kognitiven Funktion haben können. ²² Wir Baseline prüfen unsere Varsity Schüler-Athleten auf dieser Reihe von Tests und Prüfungen zu wiederholen, wenn sie eine Gehirnerschütterung bei asymptomatischen entstehen.

Das Ziel dieses Projektes ist es, mögliche kurzfristige und langfristige Verringerungen in der Leistung als Folge von Gehirnerschütterungen zu bewerten mit Hilfe genetischer, neurocognitive, elektrophysiologische, Verhaltens-, somatosensorischen, Gleichgewicht und Gang Maßnahmen. Das Verständnis der potentiellen Mechanismen, die zu verschiedenen Symptomen und Beeinträchtigungen, die mit einer Gehirnerschütterung auftreten, sind bei der Förderung unser Wissen über Gehirnerschütterung wichtig in Zusammenhang stehen können. Groß knowledgle zu diesen Änderungen können in der Zukunft Hilfe Gehirnerschütterung Diagnose sowie Gehirnerschütterung Management wie es um wieder zu spielen und zum Akademiker.

Alle nachfolgend beschriebenen Maßnahmen zu Beginn der Studie (vor dem Schüler-Athleten die Teilnahme am Sport). Unsere aktuellen Protokolls ist es, die computergestützte neurokognitiven Tests in 48 Stunden zusammen mit der Bilanz-Protokoll abzuschließen, weil wir glauben, dass diese nützliche Informationen über die Verwertung und mögliche Return-to-Play-und Rückkehr-zu-Akademiker. Wenn der Schüler-Athleten berichtet asymptomatisch sie wieder in das Labor, in dem alle Basismaßnahmen wieder durchgeführt, mit Ausnahme von Gentests zurückzukehren. Die gesamte Versuchs, basEline und asymptomatisch, dauert etwa 90 Minuten, um in einer Testphase abzuschließen.

Protocol

Alle nachfolgend beschriebenen Verfahren wurden von der Elon der Institutional Review Board genehmigt worden. 1. Computergestützte neurokognitive Test Fragen Sie die Teilnehmer, sich vor dem Computer sitzen. Anmelden Teilnehmer an System und sie anweisen, die computergestützte neuropsychologischer Test, die eine demographische und Hintergrundinformationen Abschnitt, auf eigenen Angaben Symptom-Checkliste, und 6 Modulen (Wort Diskriminierung, Design Speicher, X und O, Symbol-Matc…

Representative Results

Computergestützte neurokognitive Test Ein Beispiel für Ergebnisse für das computergestützte neurokognitiven Tests ist in Abbildung 1 zu sehen ist. Das Computerprogramm ruft zusammengesetzte Werte auf Verbales Gedächtnis, Visual Memory, Visuelle Motorgeschwindigkeit und Reaktionszeit, die häufig verwendet werden, um Return-to-Play-und Rückkehr-zu -Erfahren Gehirnerschütterung Management-Protokolle. Die verbale und visuelle Gedächtnis Composites bewer…

Discussion

Das Ziel dieser mehrdimensionalen Ansatz zur Grundlinie Gehirnerschütterung Test ist zweifach: 1), um die Auswirkungen einer Gehirnerschütterung (akute und langfristige) auf das neuromuskuläre System besser zu verstehen; 2), um die Sportmedizin Personal Make Rückkehr zu Entscheidungen (sie verwenden in erster Linie neurokognitiven Tests wie von McCrory vorgeschlagen). ²⁶ Diese facettenreichen Ansatz zur Gehirnerschütterung Auswertung liefert wertvolle Informationen zur Ätiologie, funktionelle Veränderu…

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