En nevrovitenskapelig tilnærming til undersøkelse av hjernerystelser i Student-idrettsutøvere

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

Det er stor variasjon i den enkeltes risiko for hjernerystelse og deres tilsvarende oppgang. En mangefasettert tilnærming til hjernerystelse evaluering er garantert; inkludert baseline testing av idrettsutøvere før deltakelse i idrett og rettidig evaluering etter skade. Målet med denne protokollen er å gi en passende mangefasettert tilnærming til å undersøke hjernerystelser.

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

Hjernerystelser er forekommende på alarmerende priser i USA og har blitt et alvorlig folkehelseproblem. CDC anslår at 1,6 til 3.800.000 hjernerystelser skje i idrett og fritidsaktiviteter årlig. Hjernerystelse som definert av 2013 Hjernerystelse Consensus Statement "kan være forårsaket enten ved en direkte slag mot hodet, ansiktet, halsen eller andre steder på kroppen med en 'impulsive' kraft overføres til hodet." Hjernerystelser forlate den enkelte med både kort- og langsiktige effekter. De kortsiktige virkningene av sportsrelaterte hjernerystelser kan inkludere endringer i spille evne, forvirring, hukommelsesforstyrrelser, tap av bevissthet, bremse av reaksjonstid, tap av koordinasjonsevne, hodepine, svimmelhet, oppkast, endringer i søvnmønster og humørsvingninger. Disse symptomene vanligvis løse i løpet av noen dager. Men mens noen individer gjenopprette fra en enkelt hjernerystelse ganske raskt, mange opplever dvelende effekter som kanvare i uker eller måneder. Faktorene knyttet til hjernerystelse mottakelighet og de påfølgende utvinning ganger er ikke godt kjent eller forstått på dette tidspunktet. Flere faktorer har blitt foreslått og de inkluderer den enkeltes hjernerystelse historie, alvorlighetsgraden av den første skade, historie av migrene, historie av lærevansker, psykiatriske komorbiditet, og muligens, genetiske faktorer. Mange studier har individuelt undersøkt visse faktorer både de kortsiktige og langsiktige effekter av hjernerystelser, utvinning tid selvfølgelig, mottakelighet og utvinning. Hva har ikke vært klart etablert er en effektiv mangefasetterte tilnærming til hjernerystelse evaluering som vil gi verdifull informasjon relatert til etiologi, funksjonelle endringer, og utvinning. Hensikten med dette manuskriptet er å vise en slik mangefasettert nærmet som undersøker hjernerystelser ved hjelp av datastyrt nevrokognitiv testing, hendelsesrelaterte potensialer, somatosensoriske perseptuelle responser, balansere assessment, gangart vurdering og genetisk testing.

Introduction

Hjernerystelser er forekommende på alarmerende priser i USA og har fått ganske mye oppmerksomhet som et folkehelseproblem. 1-3 US Centers for Disease Control og Prevention (CDC) anslår at 1,6 til 3.800.000 hjernerystelser skje i idrett og fritidsaktiviteter årlig. 4,5 hjernerystelse som definert av 2013 Hjernerystelse Consensus Statement 2 "kan være forårsaket enten ved en direkte slag mot hodet, ansiktet, halsen eller andre steder på kroppen med en 'impulsive' kraft overføres til hodet." Hjernerystelse kan resultat i nevropatologiske og / eller substructural endringer som kan føre til funksjonsforstyrrelser. 2 Disse underskuddene kan vedvare i flere uker. Det er ikke uvanlig for idrettsutøvere å oppleve økt selvrapporterte symptomer, innskrenkninger i postural kontroll, og redusert nevrokognitiv funksjon og med 14 dager etter den første skaden. 6 langvarig natur symptomer, inkonsistent identifisering av hjernerystelser, og variasjonen i preinjury evner ofte føre til komplekse og ikke-standardiserte retur-til-play vedtak av leger, usikre utvinning ganger, og muligens langvarige følger. 7-9

Etter en hjernerystelse, kan en person oppleve både kortsiktige og langsiktige effekter. De kortsiktige virkningene av sportsrelaterte hjernerystelser kan inkludere endringer i spille evne, forvirring, hukommelsesforstyrrelser, tap av bevissthet, bremse av reaksjonstid, tap av koordinasjonsevne, hodepine, svimmelhet, oppkast, endringer i søvnmønster og humørsvingninger. Disse symptomene vanligvis løse i løpet av noen dager. 2,10 Men mens noen individer gjenopprette fra en enkelt hjernerystelse ganske raskt, mange opplever dvelende effekter som kan vare i uker eller måneder etter skaden. 10,11, 12 Disse symptomatiske forstyrrelser daglig funksjon kan kvantifiseres ved hjelp av kognitiv og ytelse forholderd tester. Selv om ingen enkelt test bør bestemme diagnose av en hjernerystelse, et batteri av tester og kjente relasjoner mellom testene kan hjelpe helsepersonell i å lage diagnoser, tilbake til klasserommet, og gå tilbake til å spille beslutninger. 2

Det er stor variasjon i den enkeltes risiko for hjernerystelse og deres tilsvarende oppgang. 11 Faktorene knyttet til hjernerystelse mottakelighet og utvinning tid selvfølgelig ikke er godt kjent eller forstått. Flere faktorer har blitt foreslått som kan påvirke en persons hjernerystelse mottakelighet og utvinning. Disse faktorene omfatter individets hjernerystelse historie, alvorlighetsgraden av den første skade, historie av migrene, historie av lærevansker, psykiatriske samtidige sykdommer, og eventuelt genetiske faktorer. 7, 9, 13, 14

Mange studier har individuelt undersøkt spesifikke faktorer for både den kortsiktige og langsiktige effekter avhjernerystelser, utvinning tid selvfølgelig, og genetikk som en faktor av hjernerystelser. 4,8,15-17 Hva har ikke vært klart etablert er en effektiv mangefasetterte tilnærming til hjernerystelse evaluering som vil gi verdifull informasjon relatert til etiologi, funksjonelle endringer, og utvinning fra hjernerystelse. På grunn av det mangfoldet av symptomer og den usikre tiden løpet av utvinning, er en mangefasettert tilnærming til hjernerystelse evaluering berettiget og dette bør omfatte baseline testing av alle utøvere før deltakelse i praksis og konkurranse samt rettidig evaluering etter skade. En fersk gjennomgang tyder på at nevrokognitive vurderinger kan være mer følsomme for utvinning fra en hjernerystelse enn overvåking symptomer alene. 18 Det kan være at det er andre objektive mål som kan være bedre indikatorer på utvinning fra hjernerystelse.

For denne protokollen, bruker vi flere oppgaver å vurdere ulike deler av systemet for å se hvordan de blir påvirket bya hjernerystelse. En databasert nevrokognitiv test kan vurdere minne, prosessorhastighet, problemløsning ferdigheter, kognitiv effektivitet og impulskontroll. 6 EEG med auditive og visuelle behandling oppgaver kan brukes til å vurdere neuroefficiency gjennom undersøkelse av hendelsesrelaterte potensialer. 19 A somatosensoriske diskriminering oppgave kan være brukes til å vurdere perifere og sentrale sensoriske behandling evner. kan brukes 20 Balanse og ganglag tiltak for å vurdere funksjonelle ytelse evner. 6,21 I tillegg vurderer vi ulike genotyper som kan ha relasjoner til hjernerystelse historie, hjernerystelse utvinning og kognitiv funksjon. 22 Vi baseline teste våre Varsity student idrettsutøvere på dette batteri av tester og gjenta tester hvis de pådrar seg en hjernerystelse ved symptomfrihet.

Hensikten med dette prosjektet er å vurdere potensielle kortsiktige og langsiktige innskrenkninger i ytelse som følge av hjernerystelser ved hjelp av genetiske, neurocognitive, elektrofysiologisk, atferdsmessige, somatosensoriske, balanse og ganglag tiltak. Forstå de potensielle mekanismer som kan være relatert til ulike symptomer og nedskrivninger som oppstår med en hjernerystelse er viktig for å fremme vår kunnskap om hjernerystelse. Større knowledgle om disse endringene kan i fremtiden hjelpemiddel i hjernerystelse diagnose samt hjernerystelse styring som gjelder for å gå tilbake til å spille og gå tilbake til akademikere.

Alle tiltakene som er beskrevet nedenfor er tatt ved baseline (før student-utøveren deltakelse i idretten). Vår nåværende protokollen er å fullføre datastyrte nevrokognitiv testing i 48 timer sammen med balansen protokollen fordi vi tror at disse gir nyttig informasjon om gjenoppretting og mulig retur-to-play og tilbake-til-akademikere. Når student-utøveren rapporterer asymptomatisk de igjen tilbake til laboratoriet hvor alle baseline tiltak er igjen gjennomført, med unntak av genetisk testing. Den fullstendige protokollen, basEline og asymptomatisk, tar ca 90 min å fullføre i en testperiode.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle prosedyrene som er beskrevet nedenfor er godkjent av Elon sin Institutional Review Board.

1. Datastyrt nevrokognitiv Testing

  1. Spør deltakerne å bli sittende foran datamaskinen. Logge deltakere på system og instruere dem til å fullføre den datastyrte nevropsykologisk test som består en demografisk og bakgrunnsinformasjon delen, selvrapportert symptom sjekkliste, og seks moduler (ordet diskriminering, design minne, X og O, symbol matchende, farge kamp, ​​og tre bokstaver).
  2. Last ned sammendragsrapport og skriv fire sammensatte skårer for verbal hukommelse, visuell hukommelse, reaksjonstid og motor prosesseringshastighet.

2. hendelse relatert Potentials

  1. Mål hodeomkrets ved hjelp av et målebånd for å bestemme størrelsen av EEG-net til å bli brukt. Bestem plassering av EEG netto ved å måle anatomiske landemerker.
  2. Suge EEG netto i sårensning av natriumklorid og baby shampoo i 5 min.
  3. Plasser EEG netto på hodet for deltakeren. Det systemet som vi bruker inneholder 32 kanaler.
  4. Sjekk impedansnivåer områder på datamaskinen. For vårt system, er en impedans under 100 kohm anses akseptabelt.
  5. Forklare de kognitive oppgaver og la deltakeren øve hver av oppgavene.
    1. Auditiv Oddball Oppgave: Be deltaker å sette på hodetelefoner og sitte komfortabelt ved et bord. Informere dem om at de vil høre en serie av høye og lave toner og å svare så raskt og nøyaktig som mulig ved å klikke på en knapp til en høy frekvens auditiv tone.
    2. Flanker Oppgave: Be deltaker å sitte foran en dataskjerm hvor de vil bli gitt en rekke piler projisert på en skjerm. Instruere deltakerne til å svare på retning av midten pilen ved å klikke på venstre museknapp hvis det var som peker til venstre eller ved å klikke på høyre museknapp hvis det var peker rigght så raskt og nøyaktig som mulig.
  6. Instruere deltaker for å fullføre to forsøk med både auditiv underlig oppgave og flanker oppgave.
  7. Ta av EEG nettet fra deltakeren og rengjør EEG netto av soaking i bakteriedreper desinfeksjonsmiddel for 10 min.

3. Somatosensoriske Perseptuelle Responses

  1. Seat deltakeren komfortabelt med sin venstre hånd i en utsatt posisjon hviler på sensorisk stimulans enheten og fingrene plassert langs konturen av enheten med polstret tips av siffer 2 og 3 er plassert i kontakt med stimulanse sonder. 23
  2. Spør deltakeren å se på oppgaverelaterte instrukser og signaler på en dataskjerm, og skriv svarene ved hjelp av en to-knappers mus. Prosjekt 5 forskjellige tester: to enkle enkelt nettstedet reaksjonstid oppgaver, en dual nettstedet amplitude diskriminering, 24 a dual nettstedet amplitude oppgave med et enkelt nettsted tilpasse stimulans, 24 ogen tidsmessig rekkefølge dom oppgave. 25
  3. Før starten av hver testkjøring, vil signaler på datamaskinen instruere deltakeren å fullføre praksis forsøk å gjøre seg kjent med oppgaven. Datamaskinen vil gi deltakerne ytelse tilbakemeldinger etter hver test (f.eks korrekt, feil).

4. Balanse Protocol

  1. Instruere deltakerne til å sette på slip-resistente sokker og deretter stå på balansesystemet til å bli kjent med instrumentet.
  2. Instruere deltakerne til å stå i en komfortabel posisjon, matchende trykksenteret dot med sentrum prikk på skjermen. Forskere registrere dette komfortable startposisjon slik at alle tester finner sted med den samme foten posisjon mens du står på enheten.
  3. Spør deltakeren til å stå i 30 sek for hver av de fire forhold (øynene åpne / fast underlag, øynene lukket / fast underlag, øynene åpne / skum overflaten, øynene lukket / skum overflate). Gi deltakerne en 10 sek hvile mellom hver tilstand og en 3 sek nedtelling før begynnelsen av hvert opptak.
  4. Gjenta hver av forholdene når du skal fylle en sekundær oppgave. Instruere dem til å telle baklengs med 7 starter fra en tilfeldig 3-sifret nummer gitt til dem (f.eks 843).
  5. Spill inn en svaie index score, et mål på standardavviket for mengden svaie for hver tilstand og sentrum av trykkdata for senere bruk for videre analyse.

5. Gait Assessment

  1. Vurdere deltakernes gangart bruker en bærbar 15 'lang teppe instrumentert ganganalyse system med trykksensorer til stede gjennom hele lengden av teppet for å oppdage deltakernes skrittene.
  2. Be deltakerne gå over matte barbeint på et behagelig fart fem ganger fra en avstand på 3 'før starten av matten og 3' etter å ha forlatt matten.
  3. Instruere deltakelsents å fullføre fem ekstra walking prøvelser mens telle baklengs etter sju fra en tilfeldig 3-sifret nummer som en samtidig kognitiv dual oppgave.
  4. De avhengige variablene framstilt som utgang fra gangart analyse inkluderer absolutte og variasjons tiltak av flere tid og rom parametere som hastighet, tråkkfrekvens og skrittlengde.

6. Genetics

  1. Spør deltakeren til å forsiktig fjerne pinnen pinne fra sin steril beholder (å være forsiktig med å bare berøre pinnen enden av pinnen stick), flytte pinnen inn i deres munn, og kraftig gni pinnen innsiden av begge kinnene for en total på 20 sek .
  2. Late pinnen pinne til teknikeren som har på seg latex eller nitrilhansker. Bare holde pinnen enden og deretter plassere pinnen spissen i en steril 1,7 ml tube (merket med et identifikasjonsnummer), som er umiddelbart plassert på is.
  3. Innen 24 timers transfer prøvene er i -20 ° C fryser.
  4. Pakk DNA hjelpen standard DNA Purification Kit ifølge produsentens protokoll. For å få en mer konsentrert prøve, etter ekstraksjon, utføre en isopropanol utfellingstrinnet og rehydrere DNA i 20 ul EDTA-buffer (pH 8,0).
  5. Oppbevar hentet DNA ved -80 ° C inntil genotyping analyse ved hjelp av standard polymerase kjedereaksjon (PCR) analyser med fluorescerende tags.
  6. "Call" genotypene av PCR-programvaren og deretter kontrollerer manuelt ved å vise PCR forsterkning tomter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Datastyrt nevrokognitiv Testing

Et eksempel på resultater for den datastyrte nevrokognitiv testen kan sees i figur 1. Dataprogrammet utløser sammensatte score på verbal hukommelse, Visual Memory, Visual Motor Speed ​​og reaksjonstid som ofte brukes til å lage return-to-play og tilbake-til -Lær hjernerystelse administrasjonsprotokoller. Verbale og visuelle minne kompositter evaluere oppmerksomhets prosesser, læring og hukommelse. Visuell motor hastighet tiltak visuell prosessering, læring og hukommelse og visuell motorisk respons hastighet (IMPACT Clinical Tolkning Manual). Den viser også en Total Symptom Score på tidspunktet for testen, en impulskontroll Score og en kognitiv Efficiency Index. Den impulskontroll Score er relatert til antall feil som er gjort i testing og kan være nyttig i å tolke resultatene. Den Kognitiv Efficiency Index forsøker å måle kompromisset mellom hastighet og nøyaktighet. Dersom studenten-enthlete opplever en hjernerystelse de blir bedt om å komme tilbake om 48 timer etter hjernerystelse og ved symptomfrihet. Avhengig av lengden på utvinning student-utøveren kan bli bedt om å fullføre vurderingen å undersøke utvinning. Det antas at etter en hjernerystelse det vil være betydelige svekkelser på ytelsen på en eller flere av de sammensatte score og vil komme til baseline ved symptomfrihet siden dette er ofte brukt som en indikator for å gå tilbake-til-play og tilbake-til-akademikere.

Hendelse relatert Potentials

For Flanker oppgaven deltakerne blir bedt om å svare på en midten pil som peker til venstre eller høyre. Denne midten pil kan være å gå i samme retning som de to flankerer piler (kongruente) eller motsatt av de flankerende piler (incongruent). Fra svarene er det mulig å bestemme respons nøyaktighet samt responstid på pilene for kongruente og inkongruente. I tillegg, fra BHi aktiviteten som måles er det mulig å utlede et arrangement relatert potensial (ERP). Figur 2 viser de individuelle data for en gjenstand på Flanker oppgave. Denne informasjonen er hentet fra et gjennomsnitt på tvers av alle de riktige svarene for de kongruente og incongruent utprøving av Flanker oppgave. I å undersøke de ulike ERP-komponenter er en typisk interessert i amplitude og ventetid av ERP-komponenten. For tiden er vi undersøker P3, men vi kunne også undersøke N1, N2 og P2 komponenter også. P3 oppstår vanligvis mellom 300-600 msek etter stimulus presentasjon og er tenkt å representere sammenheng oppdatering. P3 kan kvantifiseres i amplitude, hvor høy toppen er fra baseline, og ventetid, hvor lenge peak oppstår fra stimulus presentasjon. For Auditory Oddball oppgaven er det også mulig å bestemme respons nøyaktighet (antall riktige svar) samt responstid til de høye lyse toner (ikke de lave lyse toner). Ligner på Flanker Task, kan ERP-komponenter og deres amplitude og ventetid bestemmes.

Figurene 3 og 4 er tilstede preliminære data for amplitude og forsinkelse av P3 i flanker og hørbar Oddball oppgaver. Man kan forvente at de som har lidd en hjernerystelse kan ha en større amplitude og lengre ventetid i forhold til deres baseline eller ikke concussed kolleger.

Somatosensoriske Perceptual Responses

Figur 5 illustrerer et emne ytelse (forskjell limen) på en amplitude diskriminering oppgave med og uten enkelt område tilpasning. Lignende grafer kan også bestemmes for enkel enkelt nettsted reaksjonstid oppgave, dual nettstedet amplitude diskriminering, en dual nettstedet amplitude oppgave med et enkelt område tilpasse stimulans og en tidsmessig rekkefølge dom oppgave. Personer som lider en hjernerystelse er forventet å prestere bedre på en amplitude diskriminering oppgave med en confounding enkelt område tilpasse stimulans sammenlignet med ikke-concussed kontrollpersoner. Et viktig punkt i vekt, er at en kompromittert nevrologiske systemet (dvs. hjernerystelse) fører til bedre ytelse på noen somatosensory testing oppgaver (inkludert varighet diskriminering med en amplitude forvirre) som er et verdifullt motsetning til den forventede reduksjon i ytelse kjent for andre sensoriske og motoriske tester. Testing av somatosensoriske system kan utføres raskt og kan gi et sensitivt mål å identifisere en hjernerystelse og spore fremgang under restitusjonsfasen å informere retur til spille avgjørelse.

Balanse

Figur 6 er et representativt eksempel på resultatene fra Balance-protokollen. Svaie indeksen og sentrum av press informasjonen blir brukt for videre analyse. Tabell 1 viser de kinematiske variabler som er beregnet fra center av trykkdata og forteller oss mer om balansekontroll kontra bare balansere stabilitet. Etter en hjernerystelse balanse og stabilitet blir ofte endret til enten mindre stabil (høyere svaie) eller mer stabil (lavere svaie). Utvinning ville bli når tiltakene kommer tilbake til utgangspunktet. Begge endringene kan ha implikasjoner på evnen til å gjenopprette fra eller forberede seg på et tap av stabilitet og dermed potensielt sette en student-utøveren har økt risiko for skade.

Gangart

Figur 7 viser datautgang fra et enkelt emne. Dataene er samlet fra flere studier og analysert som en stor gang pass. Tabell 2 inneholder midler og variasjon for ganglag tiltak på tvers av hjernerystelse historie. Man kunne forvente at etter en hjernerystelse hastigheten og gang kinematikk av en student-utøveren vil endre seg. Implikasjonene av dette i et dynamisk oppgave er vidtrekkende. Ganglag parametere kan hjelpe oss Forståelsend hvordan kontroll av systemet har endret seg og hvordan det kommer seg.

Genetikk

Tabell 3 er et eksempel utgang som er mottatt etter PCR-analyse. Når denne produksjonen er mottatt genotyper kan bestemmes for ulike aktører og deretter likestilles med andre variabler som hjernerystelse historie, utvinning fra hjernerystelse og kognitiv funksjon. De nåværende genotyper som blir bestemt omfatter Apolipoprotein E (APOE), den polymorfe promoter-regionen i APOE, katekol-O-metyltransferase (COMT) og dopaminreseptor (DRD2).

Figur 1
Figur 1: Eksempel på datastyrt nevropsykologiske testrapport.

Figur 2
Figur2:. Et eksempel på et typisk arrangement relatert potensial (ERP) Komponenten av interesse for anvendelse av denne undersøkelsen er P3.

Figur 3
Figur 3:. Foreløpige resultater viser forskjeller i amplitude og ventetid for P3 forbundet med Flankers oppgave Resultatene er presentert fra midtlinje elektroder forbundet med frontal (Fz), frontocentral (FCZ), parietal (Pz) og occipital (Oz) regionene hjernen. Tidligere concussed fag er angitt i mørk grå, mens ikke concussed fag er angitt med lys grå.

Figur 4
Figur 4: Foreløpige resultater viser forskjeller i amplitude og ventetid for P3 forbundet meddet auditive Oddball oppgave. Resultatene er presentert fra midtlinje elektroder forbundet med frontal (Fz), frontocentral (FCZ), parietal (Pz) og occipital (Oz) regioner av hjernen. Tidligere concussed fag er angitt i mørk grå, mens ikke concussed fag er angitt med lys grå.

Figur 5
Figur 5:. Sammenligning av forskjellen limen for en enkelt emne oppnådd med amplitude diskriminerings oppgaver med eller uten enkelt nettsted tilpasning på post hjernerystelse og ved utvinning Innlegget hjernerystelse ytelse med et enkelt område tilpasse stimulans er lik ytelse uten en condition stimulans. Men i normale kontrollpersoner tilstedeværelsen av en enkelt-site tilpasse stimulus fører til en reduksjon i ytelse (dvs. forskjellen limen øker); ligner gjenopprettings pe rformance.

Figur 6
Figur 6:. Eksempel på balanse testrapport Den øverste figuren viser gynging score sammenlignet med normative data. Den nederste viser i sentrum av trykkdata for hvert forsøk.

Figur 7
Figur 7:. Eksempel data produsert av ganganalyse system Den øverste er foten press på matten og bunnen har alle kinematiske tiltak.

Tabell 1
Tabell 1: Center of Pressure Kinematisk Tiltak på tvers av forholdene for en gruppe av student idrettsutøvere med og uten tidligere historie med hjernerystelse.

"Fo: keep-together.within-side =" always "> Tabell 2
Tabell 2. Spatiotemporal parametere fra ganglag evalueringer av high school fotballspillere samlet inn som en del av Elon BrainCARE protokollen ved hjelp av gangart analyse instrument

Tabell 3
Tabell 3. Genetiske resultater etter PCR-analyse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Målet med denne flerdimensjonal tilnærming til baseline hjernerystelse testing er todelt: 1) å bedre forstå effekten av en hjernerystelse (akutt og langsiktig) på det nevromuskulære systemet; 2) for å hjelpe den idrettsmedisin personalet gjør retur til spille avgjørelser (de bruker primært nevrokognitiv testing som har blitt foreslått av McCrory). 26 Denne mangefasetterte tilnærming til hjernerystelse evaluering gir verdifull informasjon relatert til etiologi, funksjonelle endringer, og utvinning fra hjernerystelse. Lite er forstått om den omfattende effekten av hjernerystelser på systemet som en helhet, og denne protokollen tillater forskere fra flere disipliner til å ikke bare se på effekten relatert til deres kompetanse, men samarbeide om hvordan små endringer påvirker flere systemer eller aspekter av atferd.

Betydningen av dette tverrfaglige tilnærming er å få en bedre forståelse av hvilke systemer kan være kompromittert og tids av utvinning following skade. Denne protokollen brukes i dag for å gjøre retur-to-play og tilbake-til-akademikere beslutninger og bygge en kropp av data for å finne ut hvilke komponenter er nyttig i å bestemme skade og utvinning. Dette tverrfaglige tilnærmingen gjør forskerne å forstå underskudd i ett område, og hvordan det kan påvirke noen svært funksjonelle oppgaver som å gå eller å opprettholde stabilitet og kontroll av balanse.

Den tilnærmingen som brukes i denne studien gir objektiv systematisk testing av idrettsutøvere på begynnelsen av deres kollegialt karriere slik at hvis en skade oppstår det er en god basis for å måle utvinning. Komponentene i denne protokoll som er mest nyttig for det medisinske personalet er baseline og etter skade datastyrt nevrokognitiv og balanse vurderinger. Balanse asessments blir ofte gjort på sidelinjen, og utnytte en objektiv test vil trolig være nyttig. Hvis en utøver ikke går tilbake til baseline, idrettsmedisin ansatte og den akademiske advising ansatte kan jobbe med idrettsutøvere å bestemme og individuell plan for kortsiktige og langsiktige overnatting hvis det er nødvendig. De fleste idrettsutøvere tilbake til baseline score i løpet av 7-10 dager. 6,10 Denne informasjonen gjør det medisinske personalet å ha informert og objektive mål å støtte vanskelige samtaler med utøverne særlig hvis utvinning ganger er lengre.

Noen av begrensningene i denne protokollen omfatter testing tid, få kjøpe inn fra aktuelle komponentene, og trene forskningsassistenter. Det tar ca 90 min å teste hver student-utøveren. EEG cap kan ta ekstra tid å få impedanser til ønsket terskel og i noen tilfeller forskere har til å slippe det fra testøkt. Vi har brukt tid på å utdanne og etablere tillit for å få full kjøpe inn av idrettsmedisin ansatte, trenere, ledere og student-idrettsutøvere på universitetet vårt som er avgjørende for å kunne teste hver utøver. Dette tar enormt forsker tid til å teste alle varsity student-idrettsutøvere på en divisjon Jeg universitet. Vi er forpliktet til vår overordnede mål; å sørge for trivsel av student-utøvere både på campus og for årene som kommer. Derfor tiden det tar å teste, utdanne, trene og analysere blekner i forhold til verdien det kunne gi.

Når denne protokollen eller undergruppe av testene har blitt etablert, kan forskerne gi oppsøkende testing til lokale high school og ungdoms idrettslag. I tillegg kan lang-tids oppfølging testing være ferdig til å se på enden av yrkes sammenligninger. Dette er fremtiden for hjernerystelse vurdering, forskning og utdanning.

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