学生·アスリートで脳震盪の検討に神経科学のアプローチ

Summary

脳震盪とそれに対応する回復のための個々のリスクに大きなばらつきがあります。脳震盪の評価に多面的アプローチが正当化される。スポーツとタイムリーな評価損傷後の参加の前にアスリートのベースラインテストを含む。このプロトコルの目的は、脳震盪を検討するための適切な多面的なアプローチを提供することにある。

Abstract

脳震盪は、米国の憂慮すべき速度で発生していると、深刻な公衆衛生上の懸念となっている。 CDCは1.6から3800000脳震盪は年間スポーツやレクリエーション活動で発生すると推定している。 2013脳震盪合意声明で定義されて脳震盪は「どちらか頭に伝え「衝動」の力で体の他の部分に頭、顔、首、またはへの直接打撃によって引き起こされることがあります。「脳震盪は短期両方で個人を残すそして長期的な影響。スポーツ関連の脳震盪の短期的効果は能力、錯乱、記憶障害、意識消失、反応時間の遅延、協調運動障害、頭痛、めまい、嘔吐、睡眠パターンと気分の変化の推移を再生における変化を含むことができる。これらの症状は通常、数日で解決する。そのことができますしかし、いくつかの個人はむしろすぐにシングル脳震盪から回復しつつ、多くの経験長引く効果数週間または数ヶ月続く。要因は、感受性を脳震盪に関連するとその後の回復時間は、このときにも知られているか、または理解されていない。いくつかの要因が示唆されていると、彼らは個人の脳震盪の歴史、初期傷害の重症度、片頭痛の歴史、学習障害の歴史、精神科併存疾患の病歴、および場合によっては、遺伝的要因が含まれる。多くの研究は、個別に特定の因子の両方脳震盪、回復の時間経過、感受性および回復の短期および長期の効果を調べた。どのような明確に確立されていないことは病因、機能変化、およびリカバリに関連の貴重な情報をもたらすでしょう脳震盪評価への効果的な多面的なアプローチである。この原稿の目的は、そのようなコンピュータ化された神経認知検査、イベント関連電位、体性感覚知覚応答を使用して脳震盪を調べている近づいて、バランスを多面ロバを表示することですsment、歩行評価および遺伝子検査。

Introduction

脳震盪は、米国の憂慮すべき速度で発生していると公衆衛生上の懸念として注目のかなり多くを集めている。疾病管理予防^1-3米国センター（CDC）は、1.6から3800000脳震盪がスポーツやレクリエーション活動で発生すると推定している毎年。2013脳震盪合意声明²で定義されている^4,5脳震盪」はどちらか頭に伝え「衝動」の力で頭、顔、首、または身体の他の場所での直接の打撃によって引き起こされることがあります。 "脳震盪月機能障害を生じ得る神経病理学的および/ ​​または下部構造の変化をもたらす^。2これらの赤字が数週間持続し得る。選手は最初の損傷後の姿勢制御における増加した自己報告された症状、デクリメントを経験し、さらには14日神経認知機能の低下することは珍しいことではありません^。6症状の長期の性質を、で一貫性の脳震盪の同定、およびpreinjury能力の変動は、多くの場合、医師、不確実な回復時間、そしておそらく長期的な後遺症により、複雑で非標準化されたリターン·ツー·プレイの決定につながる^。7-9

脳震盪後、個々の短期および長期の両方の効果を経験し得る。スポーツ関連の脳震盪の短期的効果は能力、錯乱、記憶障害、意識消失、反応時間の遅延、協調運動障害、頭痛、めまい、嘔吐、睡眠パターンと気分の変化の推移を再生における変化を含むことができる。これらの症状は通常、数日で解決する^。2,10たが、損傷後の数週間または数ヶ月続くことができるいくつかの個体ではなく、すぐにシングル脳震盪から回復しつつ、多くの経験長引く効果^{。10,11、12}これらの症候性外乱毎日の機能は、認知と性能が関係用いて定量化することができるDテスト。誰も単一のテストは脳震盪、一連のテストの診断を決定するべきではないとテストの間の既知の関係は、診断を行う際に医療スタッフを支援教室に戻り、決定を場に戻すことができますが^。2

脳震盪のための個々のリスクとそれに対応する回復に大きなばらつきがある。感受性と回復時間経過を脳震盪に関連する¹¹の要因は、よく知られているか理解されていない。いくつかの要因が個々の脳震盪感受性と回復に影響を与える可能性があることが示唆されている。これらの要因は、個人の脳震盪の歴史、初期傷害の重症度、片頭痛の歴史、学習障害の歴史、精神科併存疾患の歴史、そしておそらく遺伝的要因が含まれています^{。7、9、13、14}

多くの研究は、個々の短期および長期の両方の効果のための特定の要因を検討した脳震盪の要因として脳震盪、回復時間コース、遺伝学^。4,8,15-17明確に確立されていない、何が効果的な多面的病因、機能的な変更に関連する貴重な情報が得られるだろうな評価を脳震盪するアプローチ、および回復で脳震盪から。起因するさまざまな症状と回復の不確実な時間経過に、脳震盪評価への多面的アプローチが正当化されると、これは事前の練習と競技への参加へのすべてのアスリートのベースライン検査だけでなく、タイムリーな評価ポスト傷害を含める必要があります。最近のレビューは、神経認知評価は、症状のみを監視するより脳震盪からの回復に対してより感受性であり得ることを示唆する^。18これは脳震盪からの回復の良い指標であり得る他の客観的測定が存在することであってもよい。

このプロトコルのために、我々は彼らがBに影響を与えているかを確認するために、システムのさまざまなコンポーネントを評価するためにいくつかのタスクを使用するYA脳震盪。コンピュータ化された神経認知試験は、メモリ、処理速度、問題解決能力、認知効率および衝動制御を評価することができる^。6 EEGを聴覚および視覚処理タスク、イベント関連電位の検討を通してneuroefficiencyを評価するために用いることができる^。19性感覚弁別課題があることができる末梢および中枢感覚処理能力を評価するために使用される^。20バランスと歩行対策機能性能能力を評価するために使用することができる。さらに^、6,21、我々は歴史、脳震盪回復および認知機能を脳震盪する関係を有していてもよいさまざまな遺伝子型を評価する^。22今後ベースラインは、テストのこのバッテリーで私たちの代表チームの学生選手をテストし、彼らは無症候時脳震盪を被る場合、テストを繰り返します。

このプロジェクトの目的は、遺伝的、neurocを用い脳震盪の結果として性能の潜在的な短期および長期の減分を評価することであるognitive、電気生理学的、行動的、体性感覚、バランス、歩行措置。脳震盪で発生するさまざまな症状や障害に関連している可能性が潜在的なメカニズムを理解することは、脳震盪についての我々の知識を促進する際に重要である。それがプレーや学者に戻るに戻るに関連するこれらの変更の大knowledgleは将来の脳震盪の診断の補助としてだけでなく、脳震盪管理で発生することがあります。

以下に説明されているすべての措置は、ベースラインで撮影されている（スポーツの学生運動選手の参加の前に）。私たちの現在のプロトコルは、我々はこれらが回復し、可能リターン·ツー·プレイに関する有用な情報を提供し、リターン·ツー·学者と考えているため、バランスのプロトコルと一緒に48時間でコンピュータ化された神経認知テストを完了することです。学生運動選手が無症候報告すると彼らは再びすべてのベースライン措置が再び遺伝子検査を除き、行われている研究室に戻る。完全なプロトコル、BASELINEと無症候性、1テスト期間中に完了するのに約90分かかります。

Protocol

以下に説明するすべての手順は、エロンの治験審査委員会によって承認されています。 1.コンピュータ化された神経認知テストコンピュータの前に座っても、参加者に依頼する。システムに参加者をログインし、人口統計や背景の情報セクション、自己報告症状のチェックリスト、および6モジュール（ワード差別、設計メモリ、XのおよびOの、シンボルマッチン?…

Representative Results

コンピュータ化された神経認知テスト コンピュータ化された神経認知試験の結果の一例を図1に見ることができる。コンピュータプログラムは、多くの場合、復帰再生を行い、復帰するために使用される動詞メモリ上の複合スコア、視覚記憶、視覚モーター速度と反応時間を誘発-learn脳震盪管理プロトコル。口頭および視覚的記憶複合材料は、?…

Discussion

ベースライン脳震盪のテストにこの多次元アプローチの目的は2つあります。1）優れた神経筋システム上の脳震盪（急性および長期）の影響を理解する。 2）（マクロイによって示唆されているように、彼らは主に神経認知テストを使用）決定をプレイするスポーツ医学スタッフメイク復帰を支援する^。26評価を脳震盪するために、この多面的なアプローチは、病因、機能変化、及び?…

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