Summary

Uma abordagem neurocientífica para o Exame de abalos em alunos-atletas

Published: December 08, 2014
doi:

Summary

Há uma grande variabilidade no risco de um indivíduo por concussão e sua recuperação correspondente. A abordagem multifacetada para avaliação concussão está garantido; incluindo testes de linha de base dos atletas antes da participação no esporte e oportuna lesão post. O objetivo deste protocolo é o de proporcionar uma abordagem multifacetada que examinar concussões.

Abstract

Os abalos estão ocorrendo a taxas alarmantes nos Estados Unidos e tornaram-se um grave problema de saúde pública. O CDC estima que 1,6-3.800.000 abalos ocorrem em esportes e atividades recreativas anualmente. Concussão, conforme definido pela Declaração de 2013 concussão Consenso "pode ​​ser causada por um golpe direto na cabeça, face, pescoço ou noutras partes do corpo com uma força" impulsivo "transmitido na cabeça." Os abalos deixar o indivíduo tanto de curto e os efeitos a longo prazo. Os efeitos a curto prazo dos abalos relacionadas com o desporto pode incluir mudanças na habilidade jogando, confusão, distúrbios de memória, perda de consciência, retardando do tempo de reação, perda de coordenação, dores de cabeça, tonturas, vômitos, alterações nos padrões de sono e alterações de humor. Estes sintomas geralmente desaparecem em questão de dias. No entanto, enquanto algumas pessoas se recuperar de uma única concussão rapidamente, muitos experimentam persistente efeitos que podema duração de semanas ou meses. Os fatores relacionados à suscetibilidade concussão e os tempos de recuperação subseqüentes não são bem conhecidos ou compreendidos no momento. Vários fatores têm sido apontados e que incluem a história do indivíduo concussão, a gravidade da lesão inicial, a história de enxaqueca, a história de dificuldades de aprendizagem, história de comorbidades psiquiátricas, e, possivelmente, fatores genéticos. Muitos estudos têm investigado individualmente determinados fatores tanto os de curto prazo e de longo prazo efeitos dos abalos, naturalmente o tempo de recuperação, a susceptibilidade e recuperação. O que não foi claramente estabelecida é uma abordagem multifacetada eficaz para avaliação concussão que renderia informações valiosas relacionadas à etiologia, alterações funcionais e recuperação. O objetivo deste artigo é mostrar um desses multifacetada abordado que examina concussões utilizando testes neurocognitivos informatizado, potenciais relacionados a eventos, respostas de percepção somatossensorial, equilibrar jumentossment, avaliação da marcha e testes genéticos.

Introduction

Os abalos estão ocorrendo a taxas alarmantes nos Estados Unidos e têm recebido bastante atenção como um problema de saúde pública. 1-3 Centros dos EUA para Controle e Prevenção de Doenças (CDC) estima que 1,6-3800000 abalos ocorrem em esportes e atividades recreativas anualmente 4,5. Concussão, conforme definido pela Declaração 2 2013 concussão Consenso "pode ​​ser causada por um golpe direto na cabeça, face, pescoço ou noutras partes do corpo com uma força" impulsivo "transmitido na cabeça." Concussão pode resultado em alterações neuropatológicas e / ou subestruturais que podem resultar em distúrbios funcionais. 2 Estes déficits podem persistir por várias semanas. Não é incomum para os atletas a experimentar um aumento dos sintomas de auto-relato, decréscimos no controle postural, e diminuição da função cognitiva até 14 dias após a lesão inicial. 6 A natureza prolongada dos sintomas, a emidentificação consistente de contusões, ea variabilidade nas habilidades preinjury muitas vezes levam a padronizados decisões complexas e não return-to-play por médicos, o tempo de recuperação incertos, e possivelmente sequelas a longo prazo 7-9.

Na sequência de um abalo, um indivíduo pode experimentar tanto de curto prazo e os efeitos a longo prazo. Os efeitos a curto prazo dos abalos relacionadas com o desporto pode incluir mudanças na habilidade jogando, confusão, distúrbios de memória, perda de consciência, retardando do tempo de reação, perda de coordenação, dores de cabeça, tonturas, vômitos, alterações nos padrões de sono e alterações de humor. Estes sintomas geralmente desaparecem em questão de dias. 2,10 No entanto, enquanto algumas pessoas se recuperar de uma única concussão rapidamente, muitas experiência persistente efeitos que podem durar semanas ou meses após a lesão. 10,11, 12 Estes distúrbios sintomáticos para função diária pode ser quantificada utilizando cognitivo e desempenho relacionard testes. Embora ninguém único teste deve determinar o diagnóstico de uma concussão, uma bateria de testes e relações conhecidas entre os testes podem ajudar a equipe médica a fazer diagnósticos, voltar para sala de aula, e voltar a jogar decisões. 2

Há uma grande variabilidade no risco de um indivíduo por concussão e sua recuperação correspondente. 11 Os fatores relacionados à suscetibilidade concussão e recuperação decurso de tempo não são bem conhecidos ou compreendidos. Vários fatores têm sido sugerido que pode impactar a susceptibilidade concussão de um indivíduo e de recuperação. Esses fatores incluem a história do indivíduo concussão, a gravidade da lesão inicial, a história de enxaqueca, a história de dificuldades de aprendizagem, história de comorbidades psiquiátricas, e possíveis fatores genéticos. 7, 9, 13, 14

Muitos estudos têm investigado individualmente fatores específicos, tanto para o curto prazo e de longo prazo efeitos daconcussões, naturalmente o tempo de recuperação e genética como fator de contusões. 4,8,15-17 O que não foi claramente estabelecida é uma abordagem multifacetada eficaz de concussão avaliação que renderia informações valiosas relacionadas à etiologia, alterações funcionais e recuperação de concussão. Devido à variedade de sintomas e o curso de tempo de recuperação incerta, uma abordagem multifacetada para avaliação concussão se justifica, e este deve incluir o teste de linha de base de todos os atletas antes da participação na prática e concorrência, bem como oportuna lesão post. Uma análise recente sugere que as avaliações cognitivas podem ser mais sensíveis para a recuperação de uma contusão que o monitoramento sintomas sozinho. 18 Pode ser que há outras medidas objetivas que podem ser melhores indicadores de recuperação da concussão.

Para este protocolo, usamos várias tarefas para avaliar vários componentes do sistema para ver como eles são afetados bya concussão. Um teste neurocognitivo informatizado pode avaliar a memória, velocidade de processamento, habilidades para resolver problemas, eficiência cognitiva e controle dos impulsos. 6 EEG com tarefas de processamento auditivo e visual pode ser usado para avaliar neuroefficiency através da análise de potenciais relacionados a eventos. 19 A tarefa de discriminação somatossensorial pode ser utilizado para avaliar as capacidades de processamento sensoriais periféricas e centrais. 20 equilíbrio e marcha medidas podem ser usados ​​para avaliar as capacidades de desempenho funcional 6,21 Além disso., avaliamos vários genótipos que podem ter relações de concussão história, recuperação de concussão e função cognitiva. Nós 22 baseline testar os nossos alunos-atletas do time do colégio sobre esta bateria de testes e repetir os testes, se incorrer em uma concussão quando assintomáticos.

O objetivo deste projeto é avaliar os potenciais de curto prazo e de longo prazo decréscimos no desempenho como resultado de concussões usando genética, neurocognitive, eletrofisiológicos, comportamental, somatossensorial, equilíbrio e marcha medidas. Compreender os mecanismos potenciais que podem estar relacionadas a vários sintomas e deficiências que ocorrem com uma concussão são importantes para ampliar nosso conhecimento sobre concussão. Maior knowledgle sobre estas mudanças podem, no futuro auxílio no diagnóstico de concussão, bem como gerenciamento de concussão que se refere a voltar a jogar e voltar para os acadêmicos.

Todas as medidas descritas abaixo foram tiradas no início (antes da participação do estudante-atleta no esporte). Nosso protocolo atual é completar o teste neurocognitivo informatizado em 48 horas, juntamente com o protocolo de equilíbrio, porque acreditamos que estes fornecem informações úteis sobre recuperação e jogo de retorno ao possível e voltar-a-acadêmicos. Quando o aluno-atleta relata assintomática eles novamente voltar para o laboratório, onde todas as medidas iniciais são novamente realizadas, exceto para testes genéticos. O protocolo completo, basEline e assintomática, demora cerca de 90 minutos para ser concluído em um período de testes.

Protocol

Todos os procedimentos descritos abaixo foram aprovados pelo Conselho de Revisão Institucional da Elon. 1. computadorizada Testing Neurocognitive Peça aos participantes para se sentar em frente ao computador. Log participantes sobre a sistema e instruí-los para completar a testes neuropsicológicos computadorizados que consiste uma seção demográfica e as informações, lista de sintomas de auto-relato, e 6 módulos (discriminação palavra, memória design, de X e O, símbol…

Representative Results

Testing Neurocognitive Computadorizado Um exemplo de resultados para o teste neurocognitivo informatizado pode ser visto na Figura 1. O programa de computador provoca escores compostos em memória verbal, memória visual, Visual Motor e velocidade de tempo de reação que muitas vezes são usados ​​para fazer return-to-play e devolver-to -Saiba gestão de concussão protocolos. Os compósitos de memória verbal e visual avaliar processos de atenção, ap…

Discussion

O objetivo desta abordagem multidimensional para testes de concussão baseline é duplo: 1) para entender melhor o impacto de uma concussão (termo aguda e longa) sobre o sistema neuromuscular; 2) para ajudar a medicina esportiva equipe make voltar a jogar decisões 26 (eles usam principalmente testes neurocognitivos, como tem sido sugerido por McCrory). Esta abordagem multifacetada para concussão avaliação fornece informações valiosas relacionadas à etiologia, alterações funcionais e recuperação de…

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).
check_url/pt/52046?article_type=t

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