Summary

控制下冲击头冲击的活体协议对现场研究数据的验证

Published: April 18, 2019
doi:

Summary

亚冲击足球航向模型是一种安全、简洁的方法, 用于隔离和测量亚冲击头撞击的影响。

Abstract

亚撞命中对神经元健康构成威胁, 因为它们已被证明能诱发神经元结构损伤和功能障碍, 而不会引起外在的症状, 并且似乎是一种不可逆转的神经退行性疾病的主要促成因素, 慢性创伤性脑病 (CTE)。此外, 运动员每个赛季可能会遭受超过 1, 000次这样的打击。亚震荡足球航向模型 (SSHM) 是一种相关的、可重复的、领先的隔离和检验这些亚冲击头撞击影响的方法。通过控制球的移动速度、撞击频率、间隔、球体放置到头部等变量, 以及通过测量头部撞击幅度, SSHM 为科学界提供了一个调查急性疾病的优越途径。对神经元健康的影响。本文论证了 SSHM 在研究神经纤维轻多肽 (NF-L) 在等离子体中的时间过程表达中的应用。NF-L 是一种轴突损伤标记, 此前已被证明在脑震荡下头部外伤后, 在拳击手和足球运动员中被提升。34名成年足球运动员被招募, 并被随机分配到一个足球标题 (n = 18) 或踢 (n = 16) 组。航向组执行了10个头球, 足球以每小时25英里/小时超过10分钟的速度投射。踢法小组遵循同样的协议, 进行了 1 0次踢法。在启动后, 在0小时、2小时和24小时处获得血浆样本, 并对 NF-L 表达进行评估。标题组的血浆 NF-L 表达率逐渐增加, 在标题协议后的24小时达到高峰, 而踢腿组在各个时间点上保持不变。这些结果证实了来自临床实地研究的 NF-L 数据, 鼓励使用 SSHM 来验证临床下脑震荡数据。

Introduction

长期、反复接触亚脑震荡头部撞击被认为是患上神经退行性疾病 cte123、4、5的主要贡献者之一.每年约有250万高中和大学运动员参加接触运动, 这些运动经常通过身体和头部67 的快速加速减速引起这些亚脑震荡侮辱。具体而言, 接触体育运动员每个赛季第689可能会经历几次多达 1, 000次这样的影响。此外, 自2001年以来, 其他人口, 如军人, 头部受伤超过 300 000 人, 这已体现在一名退役退伍军人中最近对 CTE 的诊断中.这一诊断与美国足球运动员的110名尸检 cte 大脑和4名死后足球运动员的诊断结果相似, 提出了一个新兴的公共卫生问题 11,12。鉴于惊人的流行率, 头部撞击研究必须转移目光, 纳入声音、精确的方法来分析急性债务亚震荡打击在各种领域的诱惑。

这里介绍的 SSHM 是一个满足目前的方法需要, 以安全地诱导常见的机械应力放置在神经组织在接触运动活动。该模型的实施使调查人员能够仔细管理球的行驶速度、撞击频率、间隔、球体放置到头部, 以及测量头部撞击幅度 13, 14.虽然这些因素在野外环境中几乎不可能控制, 但 SSHM 为研究人员提供了一个渠道, 以隔离亚震荡头部撞击的影响。此外, 通过消除在游戏过程中看到的混淆变量 (例如剧烈运动、身体损伤、体温变化和水化汗液的影响), SSHM 提供了一种更好的方法来验证临床观察结果.

SSHM 与体育领域内的头部撞击有直接的相似之处。因此, 文献已经开始显示其效用, 并证实了其他调查人员对累积头部撞击负担的调查结果。例如, 我们已经证明, 下脑震荡头部的负担影响显著推动神经眼功能障碍的足球运动员 13,15.此外, 仅有10次亚脑震荡撞击被证明会立即引起前庭功能的困扰, 在休息16的24小时后, 前庭功能可以正常化。在这份方法报告中, 我们描述了 SSHM 在安全研究亚震荡头部撞击影响方面的应用, 并介绍了我们的一个发现, 即重复的亚脑震荡头部撞击逐渐增加神经元源的浓度血液生物标志物, 即 NF-L14。这一发现不仅证实了以前的结果 nf-l 存在, 由于重复的下震荡打击头部 17,18, 而且也证明 sshm 可以重现这种发现在一个可控的临床方式。

Protocol

作者核实印第安纳大学机构审查委员会批准了这项研究 (议定书 # 1610743422), 并获得了书面知情同意。 注: SSHM 被纳入了一个重复的措施设计, 其目的是调查与个别干预前值相比, 受试者在0小时、2小时和24小时干预后的因变量之间的变化。这项研究设计允许研究人员跟踪24小时内的变化, 这是运动练习之间的典型时间框架。在本研究中, 足球运动员被随机分配到足球头球 (n =…

Representative Results

这里所代表的结果是从以前的第14条解释的, 其中使用了上文所述的最高管理机制。在这项特殊的研究中, 我们的目的是展示如何 sshm 可以诱导血浆水平的变化 NF-L, 这是一个轴突损伤标记, 假设过滤出头颅和外周血后头部撞击。 SSHM 和头部运动学 目前?…

Discussion

虽然像美国足球这样的接触运动似乎正在推动对研究亚震荡影响的简洁研究模型的需求, 但足球等其他运动可能在全球范围内占了大约265种亚震荡接触的主要份额百万人参加了也许是世界上最受欢迎的运动.然而, 虽然大多数疑似长期神经退行性影响的小脑震荡已在美国足球运动员的尸检, 足球头部撞击的相似程度惊人地很大。例如, 在目前的研究中, 10 轮足球航向产生了大约 300

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

作者要感谢安吉拉·维兴女士, 她是我们在代表性研究部分引用的研究的关键贡献者。

Materials

JUGS Soccer Machine JUGS Sports http://jugssports.com/products/soccer-machine.html
SIM-G Triaxial Accelerometer Triax Technologies https://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf

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Citazione di questo articolo
Bevilacqua, Z. W., Huibregtse, M. E., Kawata, K. In Vivo Protocol of Controlled Subconcussive Head Impacts for the Validation of Field Study Data. J. Vis. Exp. (146), e59381, doi:10.3791/59381 (2019).

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