Eine neurowissenschaftliche Ansatz zur Untersuchung von Gehirnerschütterungen in Schüler-Athleten

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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.

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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).

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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.

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Protocol

Alle nachfolgend beschriebenen Verfahren wurden von der Elon der Institutional Review Board genehmigt worden.

1. Computergestützte neurokognitive Test

  1. 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-Matching, Farbübereinstimmung besteht abzuschließen, und drei Buchstaben).
  2. Laden Sie zusammenfassenden Bericht und geben vier Composite-Scores für verbale Gedächtnis, visuelle Gedächtnis, Reaktionszeit und Motorverarbeitungsgeschwindigkeit.

2. ereigniskorrelierte Potenziale

  1. Messen Sie den Kopfumfang mit einem Maßband um festzustellen, Größe der EEG-Netz verwendet werden. Bestimmen Sie die Platzierung des EEG Netto von anatomischen Landmarken messen.
  2. Weichen Sie die EEG-Netz in sosung aus Natriumchlorid und Baby-Shampoo für 5 Minuten.
  3. Stellen Sie den EEG-net auf den Kopf des Teilnehmers. Das System, das wir verwenden, umfasst 32 Kanäle.
  4. Prüfen Impedanzniveaus der Seiten auf dem Computer. Für unser System wird eine Impedanz von unter 100 kohm als akzeptabel.
  5. Erklären Sie die kognitiven Aufgaben und lassen Sie die Teilnehmer üben einzelnen Aufgaben.
    1. Auditory Oddball Aufgabe: Weisen Sie den Teilnehmer, Kopfhörer aufsetzen und bequem sitzen an einem Tisch. Informieren Sie sie, dass sie eine Reihe von tiefen und hohen Töne zu hören und so schnell und genau wie möglich zu reagieren, indem Sie auf eine Schaltfläche, um eine Hochfrequenz-auditiven Ton.
    2. Flanker Aufgabe: Weisen Sie die Teilnehmer, sich vor einem Computer-Bildschirm zu sitzen, wo sie eine Reihe von Pfeilen auf eine Leinwand projiziert gegeben werden. Weisen Sie die Teilnehmer auf die Richtung der Mitte Pfeil, indem Sie auf die linke Maustaste, wenn es nach links zeigt oder Klicken mit der rechten Maustaste, wenn er deutete Rig antwortenht so schnell und genau wie möglich.
  6. Weisen Sie Teilnehmer auf zwei Studien der beiden Gehör Oddball-Paradigmas und der Flanker Aufgabe.
  7. Entfernen Sie die EEG-Netz von der Teilnehmer und reinigen Sie die EEG-net durch Einweichen in keimtötenden Desinfektionsmittel für 10 Minuten.

3. Somatosensory Perceptual Antworten

  1. Setzen Sie die Teilnehmer bequem mit der linken Hand in Bauchlage auf dem Sinnesreiz Gerät ruhen und ihre Finger entlang der Kontur des Gerätes mit den gepolsterten Tipps von Ziffern 2 und 3 in Verbindung mit den Konjunktur Sonden platziert positioniert. 23
  2. Bitten Sie die Teilnehmer, aufgabenbezogenen Anweisungen und Hinweise auf einem Computerbildschirm zu sehen und geben Antworten mit einer Zwei-Tasten-Maus-Taste. Projekt 5 verschiedene Tests: 2 einfachen Single-Site Reaktionszeitaufgaben, ein Dual-Website Amplitudendiskrimination, 24 ein Dual-Website Amplitude Aufgabe mit einem einzigen Standort Anpassung Reiz, 24 undeine zeitliche Ordnung Urteil Aufgabe. 25
  3. Vor Beginn eines jeden Testlauf werden die Signale auf dem Computer des Teilnehmers beauftragen, Praxis Prüfungen abzuschließen, um sich mit der Aufgabe vertraut zu machen. Der Computer gibt den Teilnehmern Leistungs-Feedback nach jedem Test (zB richtig, falsch).

4. Bilanz Protocol

  1. Weisen Sie die Teilnehmer auf rutschfeste Socken anzuziehen und dann stehen auf dem Balance-System kennen Instrument zu werden.
  2. Weisen Sie die Teilnehmer in einer bequemen Position stehen, passend zum Druckzentrum Punkt mit dem Punkt in der Mitte auf dem Bildschirm. Forscher aufnehmen Dieses komfortable Ausgangsposition, so dass alle Tests finden mit dem gleichen Fuß-Position, während man auf dem Gerät.
  3. Bitten Sie die Teilnehmer, für 30 Sekunden für jede der vier Bedingungen stehen (Augen offen / feste Unterlage, die Augen geschlossen / feste Unterlage, die Augen offen / Schaumoberfläche, die Augen geschlossen / Schaumoberfläche). Geben Sie den Teilnehmern einen 10 s Pause zwischen jedem Zustand und einem 3-Sek-vor Beginn jeder Aufnahme.
  4. Wiederholen Sie jede der Bedingungen zur Durchführung eines Nebenaufgabe. Weisen Sie sie nach hinten um 7 ausgehend von einem zufälligen 3-stellige Nummer, um sie (zB 843) gegeben zählen.
  5. Zeichnen Sie eine Herrschaft Indexwert, ein Maß für die Standardabweichung der Höhe von Herrschaft für jede Bedingung und Zentrum von Druckdaten, die später für die weitere Analyse verwendet werden.

5. Gangbewertung

  1. Beurteilen Teilnehmer Gang mit einem tragbaren 15 "lang Teppich instrumentierten Ganganalyse-System mit Drucksensoren über die gesamte Länge des Teppichs anwesend Tritte des Teilnehmers zu erkennen.
  2. Bitten Sie die Teilnehmer, über Matte barfuß in einem angenehmen Tempo fünfmal ab einer Entfernung von 3 "vor dem Start der Matte und 3 'nach Verlassen der Matte zu gehen.
  3. Weisen Sie den TEILNEHMERnts zu fünf weitere Studien zu Fuß zu vervollständigen, während rückwärts gezählt wird von sieben aus einer zufälligen 3-stellige Zahl als gleichzeitige kognitive doppelte Aufgabe.
  4. Die ab dem Ganganalyse Ausgang erhalten abhängigen Variablen sind absolute und Variabilität Maßnahmen von mehreren räumlich-zeitliche Parameter wie Geschwindigkeit, Trittfrequenz und Schrittlänge.

6. Genetics

  1. Bitten Sie die Teilnehmer, entfernen Sie vorsichtig mit dem Wattestäbchen-Stick aus der sterilen Behälter (wobei Sie nur den Stick Ende der Tupfer Stick berühren), bewegen Sie den Tupfer in ihrem Munde und kräftig reiben Sie den Tupfer im Inneren der beiden Wangen für insgesamt 20 Sekunden .
  2. Übergeben Sie den Tupfer Stick an den Techniker, der Latex oder Nitril Handschuhe. Halten Sie das Stielende und legen Sie dann die Tupferspitze in eine sterile 1,7-ml-Tube, die sofort auf Eis gelegt (mit einer Identifikationsnummer nur beschriftet).
  3. Innerhalb von 24 Stunden Transfer die Proben zu einer -20 ° C Tiefkühltruhe.
  4. Auszug DNA mitein Standard-DNA-Purification Kit nach den Angaben des Herstellers durchgeführt. Um eine konzentrierte Probe zu erhalten, nach der Extraktion, führen Sie eine Isopropanolfällung Schritt und rehydrieren DNA in 20 ul EDTA-Puffer (pH 8,0).
  5. Bewahren Sie die extrahierte DNA bei -80 ° C bis Genotypisierung Analyse unter Verwendung von Standard-Polymerase-Kettenreaktion (PCR) Assays mit Fluoreszenzmarkern.
  6. "Call" die Genotypen von PCR-Software und dann manuell überprüfen, indem Sie die PCR-Amplifikation Parzellen.

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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 bewerten Aufmerksamkeitsprozesse, Lernen und Gedächtnis. Visuelle Motordrehzahl Maßnahmen visuellen Verarbeitung, Lernen und Gedächtnis und visuellen Motorreaktionsgeschwindigkeit (Schlag Klinische Interpretation Manual). Außerdem werden eine Gesamt Symptom Score zum Zeitpunkt des Tests, ein Impulskontrolle Score und Kognitive Effizienzindex. Impulse Control Score hängt mit der Anzahl von Fehlern bei der Prüfung gemacht und kann bei der Interpretation der Ergebnisse ist. Die Kognitive Effizienzindex versucht, den Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Genauigkeit zu messen. Wenn der Student-athlete erfährt eine Gehirnerschütterung sie aufgefordert werden, bei 48 Stunden nach Gehirnerschütterung und zurück kommen, wenn asymptomatisch. Je nach Länge der Erholung der Schüler-Athleten können aufgefordert werden, um die Beurteilung der Besserung untersuchen abzuschließen. Es wird angenommen, dass nach einer Gehirnerschütterung wird es signifikante Verringerungen der Leistung auf einem oder mehreren der zusammengesetzten Noten und wird zum Ausgangswert wiederherzustellen, wenn asymptomatisch, da dies wird oft als ein Indikator verwendet werden, um zurück-to-Play und Rückkehr-zu-Akademiker.

Evozierte Potentiale

Für die Flanker Aufgabe Teilnehmer werden gebeten, auf eine mittlere Pfeil nach links oder rechts zu reagieren. Diese mittlere Pfeil möglicherweise kurz vor die gleiche Richtung wie die beiden flankierenden Pfeile (kongruent) oder entgegen der flankierenden Pfeile (inkongruente). Aus den Reaktionen ist es möglich, Antwortgenauigkeit sowie die Reaktionszeit auf die Pfeile für kongruent und inkongruent zu bestimmen. Darüber hinaus aus dem BHin der Aktivität, die gemessen ist es möglich, ein Ereignis im Zusammenhang mit potenziellen (ERP) abzuleiten. Abbildung 2 zeigt die einzelnen Daten für ein Thema auf der Flanker-Aufgabe. Diese Daten werden aus Mittelung über alle richtigen Antworten für die kongruent und inkongruent Studien der Flanker Aufgabe abgeleitet. Bei der Prüfung der verschiedenen ERP-Komponenten typischerweise Interesse in der Amplitude und Latenz der ERP-Komponente gehört. Derzeit prüfen wir die P3, aber wir könnten auch prüfen, die N1, N2 und P2 Komponenten. Die P3 erfolgt in der Regel zwischen 300 bis 600 ms nach Stimuluspräsentation und wird gedacht, um die Aktualisierung Kontext darzustellen. Die P3 kann in Amplitude quantifiziert werden, wie hoch der Berg ist von der Grundlinie und Latenz, wie lange von Stimuluspräsentation der Peak auftritt. Für die Auditory Oddball Aufgabe ist es auch möglich, Antwortgenauigkeit (Anzahl richtiger Antworten) sowie die Reaktionszeit auf die hohe Steigung Töne (nicht die kleine Steigung Töne) zu bestimmen. Ähnlich wie bei der Flanker Aufgabe können ERP-Komponenten und deren Amplitude und Latenz zu bestimmen.

Die 3 und 4 stellen vorläufige Daten für die Amplitude und Latenz des P3 in eigene Flanke Auditory Spinner Aufgaben. Man kann erwarten, dass diejenigen, die eine Gehirnerschütterung erlitten haben, können eine größere Amplitude und mehr Wartezeit haben im Vergleich zu ihren Ausgangswert oder nicht Gehirnerschütterung Kollegen.

Somatosensorischen Perceptual Antworten

5 veranschaulicht ein Thema Leistung (Unterschied limen) auf einer Amplitude Diskriminationsaufgabe mit und ohne Single-Site-Anpassung. Ähnliche Diagramme können auch für einfache Single-Site-Reaktionszeit-Aufgabe, Dual-Website Amplitudendiskrimination, einem Dual-Website Amplitude Aufgabe mit einem einzigen Standort Anpassung Reiz und eine zeitliche Ordnung Urteil Aufgabe bestimmt werden. Personen, die eine Gehirnerschütterung leiden sollen besser auf amplit führenude Diskriminierung Aufgabe mit einer verwirrenden Single-Site-Anpassung Reiz im Vergleich zu nicht-Gehirnerschütterung Kontrollpersonen. Ein wichtiger Punkt, der Schwerpunkt ist, dass ein kompromittierter neurologische System (zB Gehirnerschütterung) führt zu einer besseren Leistung bei einigen somatosensorischen Prüfaufgaben (einschließlich Dauer Diskriminierung mit einer Amplitude verwechseln), die ein wertvoller Gegensatz zu der erwarteten Abnahme der Leistung festgestellt für andere sensorische und motorische ist Tests. Testen des somatosensorischen Systems kann schnell durchgeführt werden und kann ein empfindliches Maß, um eine Gehirnerschütterung zu identifizieren und den Fortschritt während der Erholungsphase, um die Rückkehr in die Entscheidung zu spielen informieren werden.

Balance

Figur 6 ist ein repräsentatives Beispiel für die Ergebnisse aus dem Gleichgewicht Protokoll. Das Schwanken Index und Druckzentrum Daten zur weiteren Analyse verwendet. Tabelle 1 zeigt die kinematische Größen, die von der CE berechnetnter der Druckdaten und erzählt uns mehr über Balance-Regler gegen gerechten Ausgleich Stabilität. Im Anschluss an eine Gehirnerschütterung Balance und Stabilität werden oft entweder weniger stabil (höhere Herrschaft) oder stabiler (untere Herrschaft) geändert. Wiederherstellung wäre, wenn Maßnahmen kommen zurück zum Ausgangswert. Beide Änderungen haben Auswirkungen auf die Fähigkeit zu erholen oder sich auf einem Stabilitätsverlust damit potenziell setzen eine Schüler-Athleten ein erhöhtes Risiko für Verletzungen.

Gang

7 zeigt die Datenausgabe von einem einzigen Thema. Die Daten werden von den mehrfachen Studien zusammengestellt und analysiert, wie ein großer Fuß weiter. Tabelle 2 enthält die Mittel und Variabilität für die Gang Maßnahmen in Gehirnerschütterung Geschichte. Man könnte erwarten, dass nach einer Gehirnerschütterung, die Geschwindigkeit und Wander Kinematik eines Schüler-Athleten wird sich ändern. Die Folgen davon in einem dynamischen Aufgabe sind weitreichend. Gangparameter können Sie uns helfen understand, wie die Steuerung des Systems geändert hat und wie er sich erholt.

Genetik

Tabelle 3 ist eine Beispielausgabe, die nach der PCR-Analyse erhalten wird. Nachdem dieser Ausgang erhalten Genotypen kann für verschiedene Teilnehmer bestimmt werden und dann mit anderen Variablen wie Gehirnerschütterung Geschichte, Erholung von Gehirnerschütterung und kognitive Funktion gleichgesetzt. Die aktuellen Genotypen, die ermittelt werden, gehören Apolipoprotein E (APOE), die polymorphe Promotorregion des APOE, Catechol-O-Methyltransferase (COMT) und Dopamine Receptor (DRD2).

Figur 1
Abbildung 1: Beispiel von EDV-neuropsychologischen Testberichts.

Abbildung 2
Abbildung. 2: Ein Beispiel für ein typisches Ereignis bezogenen Potential (ERP) der interessierenden Komponente für den Zweck dieser Untersuchung ist die P3.

Figur 3
Abb. 3: Die vorläufigen Ergebnisse zeigen Unterschiede in der Amplitude und Latenz für P3 mit der Aufgabe verbunden Flankers Ergebnisse werden aus den Mittellinienelektroden mit der frontalen (Fz), frontozentralen (FCZ), parietalen (Pz) und occipital (Oz) Regionen verbunden vorgestellt das Gehirn. Zuvor Gehirnerschütterung Themen werden in dunkelgrau dargestellt, während nicht eine Gehirnerschütterung Themen werden in hellgrau angezeigt.

4
Abbildung 4: Die vorläufigen Ergebnisse zeigen Unterschiede in der Amplitude und Latenz für P3 zugeordnetGehör Oddball Aufgabe. Die Ergebnisse werden von der Mittellinie Elektroden mit der frontalen (Fz), frontozentralen (FCZ), parietalen (Pz) und occipital (Oz) Regionen des Gehirns assoziiert präsentiert. Zuvor Gehirnerschütterung Themen werden in dunkelgrau dargestellt, während nicht eine Gehirnerschütterung Themen werden in hellgrau angezeigt.

Abbildung 5
Abb. 5: Vergleich der Differenz limen für ein einzelnes Thema mit Amplitudendiskrimination Aufgaben mit oder ohne Single-Site-Anpassung bei der Post Gehirnerschütterung und bei Wiederherstellung erhalten Die Post Gehirnerschütterung Leistung mit einem einzigen Standort Anpassung Stimulus ist ähnlich wie die Leistung ohne Anlage Reiz. Bei normalen Kontrollpersonen die Anwesenheit eines single-site Anpassung Stimulus führt jedoch zu einer Abnahme der Leistung (das heißt, die Differenz LIMEN zunimmt); ähnlich wie die Erholung pe rformance.

Figur 6
Abb. 6: Beispiel für Balance Prüfbericht Das obere Bild zeigt die Herrschaft Noten im Vergleich zu Normdaten. Die untere zeigt die Mitte der Druckdaten für jeden Versuch.

7
Abb. 7: durch Ganganalyse-System erzeugt Beispiel Daten Die Oberseite ist der Fuß Druck auf die Matte und der Boden hat alle kinematischen Maßnahmen.

Tabelle 1
Tabelle 1: Center of Pressure kinematische Maßnahmen über Bedingungen für eine Gruppe von Studenten Sportler mit und ohne vorherige Geschichte der Gehirnerschütterung.

"Fo: keep-together.within-page =" always "> Tabelle 2
Tabelle 2. Spatiotemporal Parameter aus Gangart Auswertungen der High-School-Football-Spieler als Teil des Elon BrainCARE Protokoll entnommen mit Ganganalyse Instrument

Tabelle 3
Tabelle 3. Genetische Ergebnisse nach PCR-Analyse.

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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 Veränderungen und Wiederherstellung von Gehirnerschütterung Zusammenhang spielen. Wenig ist über die umfassende Auswirkungen von Gehirnerschütterungen auf das System als Ganzes zu verstehen und dieses Protokoll ermöglicht es Wissenschaftlern aus verschiedenen Disziplinen, nicht nur an der Auswirkung auf ihr Know-how im Zusammenhang sehen, aber zusammenarbeiten, wie kleine Änderungen auf mehreren Systemen oder Aspekte des Verhaltens.

Die Bedeutung dieser multidisziplinären Ansatz ist es, ein besseres Verständnis für die Systeme beschädigt werden, und die Zeitleiste für eine Erholung f erhaltenach Verletzungen. Dieses Protokoll wird derzeit verwendet werden, um dazu beitragen, dass return-to-Play-und Rückkehr-zu-Akademiker Entscheidungen und bauen eine Menge an Daten, um festzustellen, welche Komponenten hilfreich bei der Bestimmung Verletzungen und Erholung sind. Dieser multidisziplinäre Ansatz ermöglicht es den Forschern, um Defizite in einem Bereich und wie es einige sehr funktionale Aufgaben wie das Gehen oder die Aufrechterhaltung der Stabilität und Kontrolle der Balance auswirken verstehen.

Die in dieser Studie verwendeten Ansatz bietet objektiven systematische Tests der Athleten zu Beginn ihrer College-Karriere, so dass, wenn eine Verletzung auftritt gibt es eine gute Ausgangswert bis zur Genesung zu messen. Die Komponenten dieses Protokoll, das sehr nützlich, um das medizinische Personal sind der Grundlinie und nach der Verletzung EDV neurokognitiven und Balance Einschätzungen. Bilanz der Hilfsmaßnahmen sind oft an der Seitenlinie durchgeführt und unter Verwendung eines objektiven Test wird wahrscheinlich hilfreich sein. Wenn ein Athlet nicht zum Ausgangswert, der Sportmedizin und der akademischen Mitarbeiter advisi zurückng Mitarbeiter können mit den Athleten zu bestimmen und zu individuellen Plan für Kurz- und Langzeitunterkünfte, wenn nötig zu arbeiten. Die meisten Athleten Rückkehr zu Ausgangswerten innerhalb von 7-10 Tagen. 6,10 Diese Daten ermöglichen das medizinische Personal, um informiert zu haben und objektive Maßnahmen, um schwierige Gespräche mit Athleten vor allem, wenn Wiederherstellungszeiten länger sind, zu unterstützen.

Einige der Einschränkungen dieses Protokolls sind die Testzeit, gewinnt kaufen in von entsprechenden Bestandteile, und die Ausbildung wissenschaftlichen Mitarbeitern. Es dauert etwa 90 Minuten, um jeden Schüler-Athleten zu testen. Die EEG-Haube kann zusätzliche Zeit, um Impedanzen zu wünschen Schwelle und in einigen Fällen Forscher müssen es von der Testsitzung fallen zu bekommen. Wir haben Zeit damit verbracht, die Bildung und Vertrauen zu schaffen, um satt zu kaufen in der Sportmedizin Personal, Trainer, Funktionäre und Schüler-Athleten an unserer Universität, die wesentlich zu der Möglichkeit, jedem Athleten zu testen ist. Dies geschieht enorme Forscher Zeit, um zu testen alle uni student-Athleten bei einer Division I University. Wir sind auf unsere übergeordnete Ziel begangen werden; für das Wohlbefinden der Schüler-Athleten sowohl auf dem Campus und in den kommenden Jahren zu schaffen. Deshalb ist die Zeit es braucht, um zu testen, zu erziehen, zu schulen und zu analysieren verblasst im Vergleich zu dem Wert, den sie bieten könnte.

Sobald dieses Protokoll oder Teilmenge von Tests festgestellt wurde, kann das Forscherteam Outreach Tests zur örtlichen High School und Jugendsportmannschaften stellen. Zusätzlich können Langzeit-Follow-up-Prüfung durchgeführt werden, um am Ende der Karriere Vergleiche zu suchen. Das ist die Zukunft der Gehirnerschütterung Bewertung, Forschung und Bildung.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
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
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

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References

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