En neurovidenskabelig tilgang til Undersøgelse af hjernerystelse i Student-atleter

Summary

Der er stor variation i en persons risiko for hjernerystelse og deres tilsvarende opsving. En mangesidet tilgang til hjernerystelse evaluering er berettiget; herunder baseline test af atleter før deltagelse i sport og rettidig evaluering efter skade. Målet med denne protokol er at skabe en passende flerstrenget tilgang til at undersøge hjernerystelse.

Abstract

Hjernerystelse er indtruffet med alarmerende hast i USA og er blevet et alvorligt folkesundhedsproblem. CDC skønner, at 1,6 til 3.800.000 hjernerystelse forekommer i sport og fritidsaktiviteter årligt. Hjernerystelse som defineret i 2013 Hjernerystelse Consensus Statement "kan skyldes enten en direkte slag mod hovedet, ansigt, hals eller andre steder på kroppen med et 'impulsiv' kraft overføres til hovedet." Hjernerystelse forlader individet med både kort- og langsigtede virkninger. De kortsigtede effekter af sportsrelaterede hjernerystelse kan omfatte ændringer i spille evne, forvirring, hukommelse forstyrrelse, tab af bevidsthed, langsommere reaktion tid, manglende koordinering, hovedpine, svimmelhed, opkastning, ændringer i søvn mønstre og humørsvingninger. Disse symptomer typisk løse i løbet af få dage. Men mens nogle individer komme sig fra en enkelt hjernerystelse ret hurtigt, mange oplever dvælende effekter, der kanvare i uger eller måneder. De faktorer relateret til hjernerystelse modtagelighed og de efterfølgende opsving gange er ikke kendt eller forstået på nuværende tidspunkt. Adskillige faktorer er blevet foreslået, og de omfatter individets hjernerystelse historie, sværhedsgraden af ​​den oprindelige skade, historie af migræne, historie af indlæringsvanskeligheder, historie af psykiatriske følgesygdomme, og eventuelt, genetiske faktorer. Mange undersøgelser har undersøgt individuelt visse faktorer både de kortsigtede og langsigtede virkninger af hjernerystelse, restitutionstid kursus, modtagelighed og nyttiggørelse. Hvad er ikke klart fastlagt er en effektiv flerstrenget tilgang til hjernerystelse evaluering, der ville give værdifulde oplysninger relateret til ætiologi funktionelle ændringer, og inddrivelse. Formålet med dette manuskript er at vise en af ​​disse facetter nærmede der undersøger hjernerystelse hjælp edb neurokognitive test, event relaterede potentialer, somatosensoriske perceptuelle reaktioner, balance æslersment, gangart vurdering og gentest.

Introduction

Hjernerystelse er indtruffet med alarmerende hast i USA og har vundet en hel del opmærksomhed som en folkesundhedsproblem. ^1-3 amerikanske Centers for Disease Control og Forebyggelse (CDC) anslår, at 1,6 til 3.800.000 hjernerystelse forekommer i sport og fritidsaktiviteter ^4,5 Hjernerystelse som defineret af 2013 Hjernerystelse Consensus Statement ² "kan være forårsaget enten af en direkte slag mod hovedet, ansigt, hals eller andre steder på kroppen med et 'impulsiv' kraft overføres til hovedet." Hjernerystelse kan årligt. resultat i neuropatologiske og / eller substructural ændringer, der kan resultere i funktionsforstyrrelser. ² Disse underskud kan vare i flere uger. Det er ikke ualmindeligt, at atleter til at opleve øget selvrapporterede symptomer, formindskelser i postural kontrol, og nedsat neurokognitive funktion selv 14 dage efter den første skade. ^6. Den langvarige karakter af symptomer, den ikonsekvent identifikation af hjernerystelse, og variationen i preinjury evner fører ofte til komplekse og ikke standardiserede retur-til-play afgørelser læger, usikre opsving gange og muligvis senfølger. ^7-9

Efter en hjernerystelse, kan en person opleve både kortsigtede og langsigtede virkninger. De kortsigtede effekter af sportsrelaterede hjernerystelse kan omfatte ændringer i spille evne, forvirring, hukommelse forstyrrelse, tab af bevidsthed, langsommere reaktion tid, manglende koordinering, hovedpine, svimmelhed, opkastning, ændringer i søvn mønstre og humørsvingninger. Disse symptomer typisk løse i løbet af få dage. ^2,10 Men mens nogle individer komme sig fra en enkelt hjernerystelse ret hurtigt, mange oplever dvælende effekter, der kan vare i uger eller måneder efter skaden. ^{10,11, 12} Disse symptomatiske forstyrrelser daglige funktion kan kvantificeres ved hjælp af kognitiv og ydeevne vedrørerd tests. Selvom ingen enkelt test bør afgøre diagnose af en hjernerystelse, et batteri af tests og kendte relationer mellem test kan hjælpe medicinsk personale i at gøre diagnoser, vender tilbage til klasseværelset, og vende tilbage til at spille beslutninger. ²

Der er stor variation i en persons risiko for hjernerystelse og deres tilsvarende opsving. ¹¹ De faktorer relateret til hjernerystelse modtagelighed og restitutionstid kursus er ikke kendt eller forstået. Flere faktorer har været foreslået som kan påvirke en persons hjernerystelse modtagelighed og nyttiggørelse. Disse faktorer omfatter individets hjernerystelse historie, sværhedsgraden af den oprindelige skade, historie af migræne, historie af indlæringsvanskeligheder, historie af psykiatriske følgesygdomme og eventuelt genetiske faktorer. ^{7, 9, 13, 14}

Mange undersøgelser har undersøgt individuelt specifikke faktorer for både kortsigtede og langsigtede virkninger afhjernerystelse, restitutionstid kursus og genetik som en faktor hjernerystelse. ^4,8,15-17 Hvad er ikke blevet klart fastlagt, er en effektiv flerstrenget tilgang til hjernerystelse evaluering, der ville give værdifulde oplysninger relateret til ætiologi funktionelle ændringer, og inddrivelse fra hjernerystelse. På grund af de mange forskellige symptomer og den usikre tidsforløbet for nyttiggørelse, er en flerstrenget tilgang til hjernerystelse evaluering berettiget, og dette bør omfatte baseline testning af alle atleter før deltagelse i praksis og konkurrence samt rettidig evaluering efter skade. En nylig gennemgang tyder på, at neurokognitive vurderinger kan være mere følsomme over for nyttiggørelse fra en hjernerystelse end overvågning symptomer alene. ¹⁸ Det kan være, at der er andre objektive foranstaltninger, der kan være bedre indikatorer for inddrivelse fra hjernerystelse.

Til denne protokol, bruger vi en række opgaver for at vurdere forskellige komponenter i systemet for at se, hvordan de er påvirket bya hjernerystelse. En neurokognitive edb test kan vurdere hukommelse, processorhastighed, problemløsning færdigheder, kognitiv effektivitet og impulskontrol. ⁶ EEG med auditive og visuelle forarbejdning opgaver kan bruges til at vurdere neuroefficiency gennem undersøgelse af begivenheden relaterede potentialer. ¹⁹ En opgave somatosensoriske forskelsbehandling kan være anvendes til at vurdere perifere og centrale databehandling sensoriske. kan bruges ²⁰ Balance og gangart foranstaltninger til at vurdere funktionelle ydeevne kapaciteter. ^6,21 Derudover vurderer vi forskellige genotyper, der kan have relationer til hjernerystelse historie, hjernerystelse opsving og kognitiv funktion. ^22. Vi baseline teste vores varsity studenter-atleter på dette batteri af tests og gentag test, hvis de pådrager sig en hjernerystelse når de er symptomfri.

Formålet med dette projekt er at vurdere potentielle kortsigtede og langsigtede formindskelser i ydeevne som følge af hjernerystelse hjælp genetiske, neurocognitive, elektrofysiologisk, adfærdsmæssige, somatosensoriske, balance og gangart foranstaltninger. Forståelse af de potentielle mekanismer, der kan være forbundet med forskellige symptomer og nedskrivninger, der opstår med en hjernerystelse er vigtige i at fremme vores viden om hjernerystelse. Større knowledgle om disse ændringer kan i fremtiden støtte hjernerystelse diagnose samt hjernerystelse ledelse som den vedrører tilbage at spille og vende tilbage til akademikere.

Alle foranstaltninger, der er beskrevet nedenfor er taget ved baseline (før elev-atlet deltagelse i sport). Vores nuværende protokol er at færdiggøre den elektroniske neurokognitive test på 48 timer sammen med balancen protokollen, fordi vi mener, at disse giver nyttige oplysninger om genvinding og mulige afkast-to-play og vende tilbage-til-akademikere. Når den studerende-atlet rapporterer asymptomatisk de igen vender tilbage til laboratoriet, hvor alle grundlæggende foranstaltninger igen gennemført, undtagen for gentest. Den komplette protokol, basEline og asymptomatisk, tager ca. 90 min at fuldføre i en testperiode.

Protocol

Alle de procedurer, der er beskrevet nedenfor er blevet godkendt af den Elon Institutional Review Board. 1. Edb Neurokognitive Testing Spørg deltagerne at sidde foran computeren. Log deltagerne på til system og instruere dem i at gennemføre neuropsykologiske edb test, som består en demografisk og baggrundsinformation sektion, selvrapporteret symptom checkliste, og 6 moduler (word forskelsbehandling, design hukommelse, X'er og O'er, symbol matchende farve match, og tre …

Representative Results

Edb Neurokognitive Testing Et eksempel på resultaterne for neurokognitive edb test kan ses i figur 1. Computerprogrammet fremkalder sammensatte score på verbal hukommelse, visuel hukommelse, Visual Motor Hastighed og reaktionstid som ofte bruges til at lave return-to-play og vende tilbage-til -Lær hjernerystelse management protokoller. De verbale og visuelle hukommelse kompositter evaluere koncentrationsproblemer processer, indlæring og hukommelse. Visue…

Discussion

Målet med denne flerdimensional tilgang til baseline hjernerystelse test er dobbelt: 1) for bedre at forstå konsekvenserne af en hjernerystelse (akut og langsigtet) på neuromuskulære system; 2) at hjælpe sports medicin personale gøre tilbagevenden til spille beslutninger (de primært bruger neurokognitive test som er blevet foreslået af McCrory). ²⁶ Denne mangesidede tilgang til hjernerystelse evaluering giver værdifulde oplysninger om ætiologien, funktionelle ændringer, og genrejsning efter hjerner…

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