En neurovidenskabelig tilgang til Undersøgelse af hjernerystelse i Student-atleter

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

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.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle de procedurer, der er beskrevet nedenfor er blevet godkendt af den Elon Institutional Review Board.

1. Edb Neurokognitive Testing

  1. 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 bogstaver).
  2. Hent sammenfattende rapport og indtast fire sammensatte score for verbal hukommelse, visuel hukommelse, reaktionstid og motor processorhastighed.

2. hændelse med relation Potentialer

  1. Mål hovedomfang hjælp et målebånd til at bestemme størrelsen af ​​EEG net, der skal anvendes. Bestem placering af EEG net ved at måle anatomiske kendetegn.
  2. Soak EEG net i sålution af natriumchlorid og baby shampoo for 5 min.
  3. Placer EEG net på hovedet af deltageren. Det system, som vi bruger indeholder 32 kanaler.
  4. Kontroller impedans niveauer af de steder på computeren. For vores system, er en impedans under 100 kohm fundet acceptable.
  5. Forklare kognitive opgaver og lad deltageren øve hver af opgaverne.
    1. Auditiv Oddball Opgave: Instruer deltageren til at sætte på hovedtelefoner og sidde komfortabelt ved et bord. Informere dem om, at de vil høre en række lave og høje toner og reagere så hurtigt og præcist som muligt ved at klikke på en knap til en høj frekvens auditive tone.
    2. Flanker Opgave: Instruer deltager til at sidde foran en computerskærm, hvor de vil blive givet en række pile projiceret på en skærm. Instruer deltagerne til at reagere på retningen af ​​den midterste pil ved at klikke med venstre museknap, hvis den pegede til venstre eller ved at klikke med højre museknap, hvis den pegede right så hurtigt og præcist som muligt.
  6. Instruer deltageren at fuldføre to forsøg med både den auditive særling opgave og flanker opgaven.
  7. Fjern EEG nettet fra deltageren og rengør EEG net ved opblødning i bakteriedræbende desinfektionsmiddel i 10 min.

3. Somatosensory Sanselig Responses

  1. Seat deltageren komfortabelt med deres venstre hånd i en udsat position hviler på sensorisk stimulus enheden og deres fingre placeret langs konturen af indretningen med de polstrede spidser cifre 2 og 3 er anbragt i kontakt med de stimulerende prober. 23
  2. Spørg deltageren at se opgave instruktioner og stikord på en computerskærm, og indtast svarene ved hjælp af en to-knap computermus. Projekt 5 forskellige tests: 2 enkle enkelt websted reaktionstid opgaver, en dobbelt websted amplitude forskelsbehandling, 24 en dobbelt websted amplitude opgave med en enkelt websted tilpasning stimulus, 24 ogen tidsmæssig rækkefølge dom opgave. 25
  3. Forud for starten af ​​hver testkørsel, vil tidskoder på computeren instruere deltageren at fuldføre praksis forsøg at sætte sig ind i opgaven. Computeren vil give feedback deltagere ydeevne efter hver prøve (f.eks korrekt, forkert).

4. Balance Protocol

  1. Instruer deltagerne til at sætte på skridsikre sokker og derefter stå på balancen for at stifte bekendtskab med instrumentet.
  2. Instrueres deltagerne til at stå i en komfortabel stilling, der matcher trykcentret prik med plet i midten på skærmen. Forskere registrerer dette komfortable udgangsposition, således at alle prøver finder sted med det samme fodstilling, mens stående på enheden.
  3. Spørg deltageren til at stå i 30 sek for hver af de fire betingelser (øjnene åbne / fast underlag, lukkede øjne / fast overflade, øjne åbne / skum overflade, lukkede øjne / skum overflade). Give deltagerne en 10 sek hvile mellem hver tilstand og en 3 sek nedtælling før begyndelsen af ​​hver optagelse.
  4. Gentag hver af betingelserne, mens en sekundær opgave at fuldføre. Instruere dem til at tælle baglæns med 7 Med udgangspunkt i en tilfældig 3 cifret nummer givet til dem (f.eks 843).
  5. Optag en svaje indeks score, et mål for standardafvigelsen for den mængde svaje for hver tilstand og centrum af trykdata til senere brug for yderligere analyse.

5. Gait Vurdering

  1. Vurdere deltagernes gangart ved hjælp af en bærbar 15 'lange tæppe instrumenteret gangart analysesystem med tryksensorer til stede i hele længden af ​​tæppet til at registrere deltagerens footfalls.
  2. Bed deltagerne om at gå på tværs af mat barfodet på en behagelig hastighed fem gange med udgangspunkt i en afstand af 3 'før starten af ​​måtten og 3' efter at have forladt måtten.
  3. Instruer DELTAGERENTS at fuldføre yderligere fem walking forsøg mens tælle baglæns med syv fra et tilfældigt 3 cifret tal som en samtidig kognitiv dobbelt opgave.
  4. De afhængige variable opnået som output fra gangart analysen indeholde absolutte og variabilitet foranstaltninger af flere spatiotemporale parametre som hastighed, kadence og skridtlængde.

6. Genetik

  1. Spørg deltageren til forsigtigt at fjerne podepinden pind fra den sterile beholder (være omhyggelig med at kun røre pinden ende af vatpinden stick), flyt vatpinden ind i deres mund, og energisk gnide vatpinden indersiden af ​​begge kinder for i alt 20 sek .
  2. Giv podepinden pind til den tekniker, som er iført latex eller nitril handsker. Kun hold pind ende og derefter placere podepinden spids i en steril 1,7 ml rør (mærket med et identifikationsnummer kun nummer), som straks anbragt på is.
  3. Inden 24 timer overførsel prøverne en -20 ° C fryser.
  4. Uddrag DNA ved anvendelse afen standard DNA Purification Kit ifølge producentens protokol. For at opnå en mere koncentreret prøve, efter ekstraktion, udføre en isopropanolfældning trin og rehydrere DNA i 20 pi EDTA-buffer (pH 8,0).
  5. Opbevar det ekstraherede DNA ved -80 ° C indtil genotypebestemmelse analyse ved anvendelse af standard polymerasekædereaktion (PCR) assays med fluorescerende tags.
  6. "Call" genotyperne ved PCR-software og derefter kontrollere manuelt ved at se PCR-amplifikation plots.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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. Visuel motor hastighed foranstaltninger visuel bearbejdning, indlæring og hukommelse og visuel motorisk respons hastighed (Impact kliniske fortolkning manual). Den opregner også en Total Symptom Score på tidspunktet for testen, en impuls kontrol Score og en kognitiv Efficiency Index. Den impulskontrol Score er relateret til antallet af fejl i test og kan være nyttige for fortolkningen af ​​resultaterne. Den kognitive Efficiency Index forsøger at måle tradeoff mellem hurtighed og præcision. Hvis den studerende-athlete oplever en hjernerystelse, de bliver bedt om at komme tilbage i ved 48 timer efter hjernerystelse og når de er symptomfri. Afhængigt af længden af ​​genopretning eleven-atlet kan blive bedt om at afslutte vurderingen for at undersøge opsving. Det antages, at der efter en hjernerystelse, vil der være betydelige formindskelser af præstation på en eller flere af de sammensatte score og vil komme til baseline, når asymptomatisk da dette er ofte brugt som en indikator for at vende tilbage for at afspille og vende tilbage-til-akademikere.

Møde- og potentialer

For Flanker opgave deltagerne bliver bedt om at reagere på en midterste pil, der peger til venstre eller højre. Denne midterste pil kan gå i samme retning som de to flankerende pilene (kongruente) eller modsat af de flankerende pilene (inkongruente). Af de svar, det er muligt at bestemme respons nøjagtighed samt responstid på pilene for kongruent og inkongruent. Derudover fra bhi aktivitet, der måles, er det muligt at udlede en begivenhed-relateret potentiale (ERP). Figur 2 viser de individuelle data for ét emne på Flanker Task. Disse data stammer fra et gennemsnit på tværs af alle de korrekte svar for de kongruente og inkongruente forsøg med Flanker opgave. Ved undersøgelsen af ​​de forskellige ERP komponenter man typisk interesseret i amplitude og latens af ERP komponent. I øjeblikket er vi undersøger P3, men vi kunne også undersøge N1, N2 og P2 komponenter samt. P3 forekommer typisk mellem 300-600 ms efter stimulus præsentation og menes at repræsentere kontekst opdatering. P3 kan kvantificeres i amplitude, hvor høj top er fra baseline, og latenstid, hvor længe peak sker fra stimulus præsentation. For de auditive Oddball opgave er det også muligt at bestemme reaktion nøjagtighed (antal korrekte svar) samt responstid til høj pitch toner (ikke de lave toner). Svarende til Flanker opgave, kan ERP komponenter og deres amplitude og latenstid bestemmes.

Figur 3 og 4 er til stede foreløbige data for amplitude og latens af P3 i flanker og auditive Oddball opgaver. Man kan forvente, at de, der har lidt en hjernerystelse kan have en større amplitude og længere ventetid i forhold til deres baseline eller ikke hjernerystelse kolleger.

Somatosensoriske Sanselig Responses

Figur 5 illustrerer et individs præstation (forskel limen) på en amplitude opgave diskrimination med og uden enkelt sted tilpasning. Lignende grafer kan også bestemmes for simpel enkelt websted reaktionstid opgave, dual websted amplitude diskrimination, en dobbelt websted amplitude opgave med et enkelt sted tilpasning stimulus og en tidsmæssig rækkefølge dom opgave. Personer, der lider en hjernerystelse forventes at klare sig bedre på en amplitUde opgave diskrimination med en confounding enkelt sted tilpasning stimulus sammenlignet med ikke-hjernerystelse kontrolpersoner. Et vigtigt punkt i vægt er, at et kompromitteret neurologiske system (dvs. hjernerystelse) fører til bedre resultater på nogle somatosensoriske testopgaver (herunder varighed diskrimination med en amplitude til sammen), som er en værdifuld kontrast til den forventede nedgang i ydeevne kendt for andre sensoriske og motoriske tests. Test af somatosensoriske system kan udføres hurtigt og kan give en følsom foranstaltning til at identificere en hjernerystelse og spore fremskridt i opsvingsfasen at informere tilbagevenden til spille beslutning.

Balance

Figur 6 er et repræsentativt eksempel på resultaterne fra Balance protokollen. Sway indekset og trykcentrum data anvendes til yderligere analyse. Tabel 1 viser de kinematiske variable, der beregnes fra center af trykdata og fortæller os mere om saldokontrol vs. bare balancere stabilitet. Efter en hjernerystelse balance og stabilitet er ofte ændret til enten mindre stabil (højere svaje) eller mere stabil (lavere svaje). Recovery ville være, når foranstaltninger kommer tilbage til baseline. Begge ændringer kan have indflydelse på evnen til at komme sig eller forberede et tab af stabilitet således potentielt sætte en elev-atlet har øget risiko for skader.

Gangart

Figur 7 illustrerer dataudgangen af et enkelt emne. Data indsamlet fra de mange undersøgelser og analyseres som én stor walking pass. Tabel 2 omfatter de midler og variabilitet for gangart foranstaltninger i hele hjernerystelse historie. Man kunne forvente, at efter en hjernerystelse hastigheden og walking kinematik en elev-atlet vil ændre sig. Konsekvenserne af dette i en dynamisk opgave er vidtrækkende. Gangparametre kan hjælpe os ståelsed, hvordan kontrol af systemet har ændret sig, og hvordan det kommer sig.

Genetik

Tabel 3 er en prøve output, der er modtaget efter PCR-analyse. Når denne udgang er modtaget genotyper kan bestemmes for forskellige deltagere og derefter sidestilles med andre variabler som hjernerystelse historie, nyttiggørelse fra hjernerystelse og kognitiv funktion. De nuværende genotyper, der bliver bestemt indbefatter apolipoprotein E (ApoE), den polymorfe promotorregionen af ​​APOE, catechol-O-methyltransferase (COMT) og dopaminreceptor (DRD2).

Figur 1
Figur 1: Eksempel på edb neuropsykologisk test rapport.

Figur 2
Figur2:. Et eksempel på en typisk begivenhed relateret potentiale (ERP) Komponenten af interesse i forbindelse med denne undersøgelse er det P3.

Figur 3
Figur 3:. De foreløbige resultater viser forskelle i amplitude og latens til P3 tilknyttet flankers opgave Resultater præsenteres fra midterlinjen elektroder er forbundet med den frontale (Fz), frontocentral (FCZ), parietal (Pz) og occipital (Oz) regioner hjernen. Tidligere hjernerystelse emner er markeret i mørkegrå, mens ikke-hjernerystelse emner er markeret i lysegrå.

Figur 4
Figur 4: De foreløbige resultater viser forskelle i amplitude og latens til P3 er forbundet meddet auditive Oddball opgave. Resultaterne præsenteres fra midterlinjen elektroder er forbundet med den frontale (Fz), frontocentral (FCZ), parietal (Pz) og occipital (Oz) områder af hjernen. Tidligere hjernerystelse emner er markeret i mørkegrå, mens ikke-hjernerystelse emner er markeret i lysegrå.

Figur 5
Figur 5:. Sammenligning af forskellen limen for et enkelt emne opnået med amplitude opgaver forskelsbehandling med eller uden enkelt websted tilpasning på post hjernerystelse og nyttiggørelse Stillingen hjernerystelse ydeevne med en enkelt websted tilpasning stimulus ligner udførelsen uden konditionering stimulus. Men i normale kontrolpersoner tilstedeværelsen af en enkelt-site tilpasning stimulus fører til et fald i ydelse (dvs. forskellen limen stigninger); ligner inddrivelse pe rformance.

Figur 6
Figur 6:. Eksempel på balance testrapport Den øverste figur viser Sway scores i forhold til normative data. Bunden viser centrum af trykdata for hvert forsøg.

Figur 7
Figur 7:. Eksempel data produceret af gangart analysesystem Toppen er foden pres på måtten og bunden har alle de kinematiske foranstaltninger.

Tabel 1
Tabel 1: trykcentrum Kinematisk foranstaltninger på tværs af betingelserne for en gruppe af studerende atleter med og uden en forudgående historie hjernerystelse.

"FO: keep-together.within-side =" altid "> Tabel 2
Tabel 2. Spatiotemporal parametre fra gangart evalueringer af high school fodboldspillere indsamlet som led i Elon BrainCARE protokollen ved hjælp ganganalyse instrument

Tabel 3
Tabel 3. Genetiske resultater efter PCR-analyse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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 hjernerystelse. Kun lidt forstået om den omfattende effekt af hjernerystelse på systemet som helhed og denne protokol giver forskere fra flere discipliner til ikke kun at se på virkningerne i forbindelse med deres ekspertise, men samarbejder om hvordan små ændringer påvirker flere systemer eller aspekter af adfærd.

Betydningen af ​​denne tværfaglige tilgang er at få en bedre forståelse af, hvilke systemer kan være kompromitteret, og tidslinjen for inddrivelse following skade. Denne protokol er i øjeblikket anvendes til at hjælpe med at gøre return-to-play og vende tilbage-til-akademikere beslutninger og opbygge en samling af data for at afgøre, hvilke komponenter er nyttige i fastlæggelsen af ​​skaden og nyttiggørelse. Denne tværfaglige tilgang giver forskerne til at forstå underskud i et bestemt område, og hvordan det kan påvirke nogle meget funktionelle opgaver som at gå eller opretholde stabilitet og kontrol af balance.

Den anvendte metode i denne undersøgelse giver objektiv systematisk test af atleter i begyndelsen af ​​deres kollegiale karriere, så hvis en skade opstår der en god baseline at måle opsving. Komponenterne i denne protokol, der er mest nyttige for det medicinske personale er baseline og post skade edb neurokognitive og balance vurderinger. Balance asessments ofte udført på sidelinjen, og udnytte en objektiv test vil sandsynligvis være nyttigt. Hvis en atlet ikke vender tilbage til baseline, sports medicin personale og den akademiske advising medarbejdere kan arbejde med sportsfolk til at bestemme og individualiseret plan for kort- og langsigtede indkvartering, hvis nødvendigt. De fleste atleter vender tilbage til baseline scores inden for 7-10 dage. 6,10 Disse data gør det muligt for medicinsk personale til at have informeret og objektive foranstaltninger til støtte vanskelige samtaler med atleter, især hvis inddrivelse gange er længere.

Nogle af begrænsningerne i denne protokol omfatter test tid, at få køber ind fra relevante bestanddele, og uddannelse forskningsassistenter. Det tager omkring 90 minutter for at teste hver elev-atlet. EEG cap kan tage ekstra tid til at få impedanser til den ønskede tærskel og i nogle tilfælde forskerne skal slippe det fra test session. Vi har brugt tid på at uddanne og skabe tillid for at få fuld købe ind af sports medicin personale, trænere, administratorer og studerende-atleter på vores universitet, der er afgørende for at kunne teste alle atlet. Det tager enormt forsker tid til at teste alle varsity sLEVENS-atleter på en Division I Universitet. Vi er forpligtet til vores overordnede mål; at sørge for trivsel studenter-atleter både på campus og i årene fremover. Derfor den tid det tager at teste, uddanne, træne og analysere blegner i sammenligning med den værdi, den kunne give.

Når denne protokol eller en delmængde af prøverne er blevet etableret, kan forskerholdet give opsøgende test til lokale high school og ungdom sportshold. Endvidere kan langvarig opfølgende test afsluttes at se på udgangen af ​​karrieremuligheder sammenligninger. Det er fremtiden for hjernerystelse vurdering, forskning og uddannelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Atlanta, GA. (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 Forthcoming.
  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 Forthcoming.
  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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics