نهج العصبية لدراسة الهزات في الطلاب الرياضيين

ملخص

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.

الملخص

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.

المقدمة

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.

البروتوكول

وقد تمت الموافقة على جميع الإجراءات الموضحة أدناه عن طريق المؤسسي المجلس ألون مراجعة.

1. المحوسبة العصبي اختبار

1. اطلب من المشاركين أن يجلسوا أمام جهاز الكمبيوتر. تسجيل المشاركين إلى نظام ويأمرهم إكمال الاختبار العصبية المحوسب الذي يتكون قسم الديموغرافي والمعلومات الأساسية، المبلغ عنها ذاتيا المرجعية أعراض، و 6 وحدات (التمييز كلمة، ذاكرة التصميم، وX وO، مطابقة رمز، مباراة اللون، و ثلاث رسائل).
2. تحميل تقرير موجز وأدخل أربعة الدرجات المركبة للذاكرة اللفظية والذاكرة البصرية، ووقت رد الفعل وسرعة المعالجة الحركية.

2. حدث ذات إمكانات

1. قياس محيط الرأس باستخدام شريط القياس لتحديد حجم شبكة EEG لاستخدامها. تحديد وضع الشبكة EEG عن طريق قياس المعالم التشريحية.
2. نقع في الشباك EEG في ذلكlution من كلوريد الصوديوم وشامبو الأطفال لمدة 5 دقائق.
3. وضع شبكة EEG على رأس المشاركين. النظام التي نستخدمها وتشمل 32 قنوات.
4. تحقق مستويات مقاومة من المواقع على الكمبيوتر. لنظامنا، واعتباره مقاومة أقل من 100 kohm مقبول.
5. شرح المهام الإدراكية والسماح للمشارك ممارسة كل المهام.
   1. السمعية غريب الاطوار المهمة: إرشاد المشاركين وضعت على سماعات الرأس والجلوس بشكل مريح على طاولة. إبلاغهم بأنهم سوف تسمع سلسلة من النغمات المنخفضة والعالية والرد في أسرع وقت وبدقة ممكن عن طريق النقر على زر لنغمة السمعية عالية التردد.
   2. حامي جناح الجيش المهمة: إرشاد المشاركين إلى الجلوس أمام شاشة الكمبيوتر حيث أنها سوف تعطى سلسلة من السهام إسقاطها على الشاشة. إرشاد المشاركين للرد على اتجاه السهم الأوسط من خلال النقر على زر الماوس الأيسر إذا كان يشير تركها أو النقر بالزر الأيمن للفأرة إذا كان لافتا تلاعبحزب التحرير في أسرع وقت وبدقة.
6. إرشاد المشاركين لاستكمال تجربتين كل من مهمة غريب الاطوار السمعية والمهمة حامي جناح الجيش.
7. إزالة شبكة EEG من المشاركين وتنظيف شبكة EEG عن طريق نقع في مادة مبيدة للجراثيم مطهر لمدة 10 دقيقة.

3. الردود الحسية الجسدية إدراكي

1. مقعد المشارك مريح مع اليد اليسرى في وضعية الرقود يستريح على جهاز التحفيز الحسي وأصابعهم المتمركزة على طول كفاف من الجهاز مع نصائح مبطن من الأرقام 2 و 3 وضعت في اتصال مع تحقيقات التحفيز. ²³
2. اسأل المشاركين لعرض الإرشادات المهمة ذات الصلة والعظة على شاشة الحاسوب وأدخل الردود باستخدام فأرة الكمبيوتر اثنين زر واحدة. المشروع 5 اختبارات مختلفة: واحدة 2 المهام وقت رد الفعل الموقع بسيطة، مزدوج التمييز الموقع السعة، ²⁴ مزدوج مهمة الموقع السعة مع موقع واحد التكيف التحفيز و ²⁴ وحكم النظام الزمني المهمة. ²⁵
3. قبل بداية كل شوط الاختبار، وسوف العظة على الكمبيوتر إرشاد المشاركين لاستكمال المحاكمات الممارسة للإلمام بهذه المهمة. سيقوم الكمبيوتر إعطاء ردود الفعل أداء المشاركين بعد كل اختبار (على سبيل المثال الصحيح؛ غير صحيحة).

بروتوكول 4. الرصيد

1. إرشاد المشاركين لوضع على الجوارب مقاومة للإنزلاق ومن ثم الوقوف على نظام التوازن للتعرف على الصك.
2. إرشاد المشاركين إلى الوقوف في وضع مريح، ومطابقة ووسط الضغط نقطة مع المركز نقطة على الشاشة. الباحثين تسجيل هذا الموقف انطلاق مريحة مثل أن جميع الاختبارات تجرى مع الموقف ذاته القدم بينما كان واقفا على الجهاز.
3. اسأل المشاركين على الوقوف لمدة 30 ثانية لكل من الشروط الأربعة (العيون المفتوحة / سطح ثابت، عيون مغلقة / سطح ثابت، سطح بعيون مفتوحة / رغوة، عيون مغلقة / سطح الرغوة). تزويد المشاركين راحة 10 ثانية بين كل حالة والعد التنازلي 3 ثانية قبل بداية كل تسجيل.
4. كرر كل من الظروف حين الانتهاء من مهمة الثانوية. يأمرهم عد الى الوراء من خلال 7 الانطلاق من عدد 3 أرقام عشوائية تعطى لهم (على سبيل المثال، 843).
5. تسجيل النتيجة مؤشر التأثير، وهو مقياس الانحراف المعياري للكمية التأثير لكل حالة ومركز البيانات ضغط لاستخدامها لاحقا لمزيد من التحليل.

5. تقييم مشية

1. تقييم "مشية باستخدام 15 المحمولة" المشاركين السجاد الطويل نظام تحليل مشية المجهزة بأجهزة استشعار الضغط الحالية في جميع أنحاء طول السجادة لكشف وقع الأقدام المشارك.
2. اطلب من المشاركين المشي حافي القدمين في جميع أنحاء حصيرة بسرعة مريحة خمس مرات بدءا من مسافة 3 "قبل بدء حصيرة و3" بعد مغادرة حصيرة.
3. إرشاد participaاليلة لاستكمال خمس محاكمات إضافية المشي في حين عد الى الوراء من خلال سبعة من عشوائي رقم 3 أرقام كمهمة المزدوجة المعرفية المتزامنة.
4. وتشمل المتغيرات التابعة التي يتم الحصول عليها الإخراج من تحليل مشية التدابير المطلقة وتقلب العديد من المعلمات الزمانية المكانية مثل السرعة والإيقاع وطول الخطوة.

6. علم الوراثة

1. اسأل المشاركين لإزالة بعناية عصا مسحة من الحاوية الخاصة به معقمة (الحرص على تلمس فقط نهاية عصا عصا مسحة)، حرك مسحة في أفواههم، وفرك بقوة مسحة داخل كلا الخدين ليصبح المجموع 20 ثانية .
2. تسليم العصا مسحة لفني الذي يرتدي قفازات اللاتكس أو النتريل. عقد فقط نهاية العصا ثم وضع رأس الماسحة في أنبوب معقم 1.7 مل (المسمى مع رقم هوية فقط)، والتي يتم وضعها مباشرة على الجليد.
3. خلال 24 ساعة نقل العينات إلى -20 ° C الفريزر.
4. استخراج الحمض النووي باستخداممعيار كيت تنقية الحمض النووي وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. للحصول على عينة أكثر تركيزا، وبعد الاستخراج، وإجراء هطول الأمطار خطوة الأيزوبروبانول وترطيب الحمض النووي في 20 ميكرولتر من EDTA عازلة (درجة الحموضة 8.0).
5. تخزين الحمض النووي المستخرج في -80 درجة مئوية حتى تحليل التنميط الجيني باستخدام معيار تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) المقايسات مع علامات الفلورسنت.
6. "الدعوة" على المورثات بواسطة برنامج PCR ثم تحقق يدويا عن طريق عرض PCR المؤامرات التضخيم.

النتائج

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 تستخدم لجعل العودة إلى اللعب، والعودة إلى -learn بروتوكولات إدارة ارتجاج. المركبة ذاكرة اللفظية والبصرية تقييم العمليات الإنتباه والتعلم والذاكرة. تدابير البصرية سرعة المحرك...

المناقشة

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 مكروري). ²⁶ هذا النهج متعدد الجوانب لارتجاج يوفر التقييم معلومات قيمة تتعلق المسببات، والتغيرات الوظيفية، والتعافي من ارتجاج في المخ. ومن المفهوم القليل عن تأثير شامل لهزات على النظام ككل، وهذا البروتوكول يسمح...

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
ImPACT	ImPACT ، بيتسبرغ ، بنسلفانيا		اختبار الارتجاج العصبي المعرفي
EEG EEG	، يوجين ، أو		EEG نظام 32 قناة
Stim2	Compumedics Neuroscan، شارلوت ، نورث كارولاينا		برنامج لعرض المهام لمهمة الجناح وبرنامج NetStation السمعي غريب الأطوار
	EGI ، يوجين ، أو		برنامج لجمع البيانات وتحليلها من مخطط كهربية الدماغ
	حسي مقاييس		اختبار حسي
نظام التوازن SD	Biodex Medical Systems, Inc., Shirley, NY		اختبار التوازن
GAITRite	CIR systems، Inc. ، سبارتا ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية		تحليل المشية
PCR	الأنظمة الحيوية التطبيقية ، فوستر سيتي ، كاليفورنيا		التحليل الجيني
Matlab	Mathworks ، ناتيك ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية		المشية وتحليل التوازن

جهاز قشرية