В протоколе Vivo контролируемых Subconcussive головы воздействий для проверки достоверности данных поля исследования
Summary
Subconcussive футбол заголовок модель является безопасной и краткой методологический подход к изоляции и измерять последствия subconcussive головы.
Abstract
Subconcussive хиты представляют угрозу для нейронов здоровья, как они показали, чтобы вызвать структурные повреждения нейронов и функциональными нарушениями не вызывая наружу Симптоматология и представляется ключевой вклад необратимым нейродегенеративные заболевания, хронические травматической энцефалопатией (CTE). Кроме того спортсмены могут понести более 1000 из этих хитов за сезон. Subconcussive футбол заголовок модель (SSHM) является соответствующей, воспроизводимые и ведущих метод изоляции и изучения последствия этих subconcussive головы. Контролируя такие переменные, как мяч, путешествия скорость, частота воздействия, интервал, размещение мячом в голову, а также измерения величины удара головой SSHM предоставляет научное сообщество с превосходной авеню расследования острых subconcussive воздействие на здоровье нейронов. В этой статье мы продемонстрировать полезность SSHM в изучении выражение курс neurofilament свет полипептид (ф-Л) в плазме крови в моде неоднократные меры. NF-L является маркер аксональное травмы, что ранее было показано, чтобы быть повышена в боксеры и футболисты после subconcussive головы травмы. Тридцать четыре взрослых возрасте футболисты были набраны и рандомизированы либо футбол заголовок (n = 18) или ногами (n = 16) группы. Заголовок группы казнены 10 заголовков с футбольных мячей, прогнозируемые на скорость 25 mph более 10 мин. Ногами группа следила за тот же протокол с 10 ногами. Образцы плазмы были получены до и на 0 h, 2 ч. и 24 ч после заголовка/ногами и оценены для NF-L выражений. Заголовок группы показало постепенное повышение в плазме NF-L выражение и достиг пика на 24 ч после заголовка протокола, тогда как ногами группа оставалась неизменной во времени точки. Эти результаты подтвердили данные NF-L от клинических полевых исследований, поощрения использования SSHM для проверки данных клинических subconcussion.
Introduction
Долгосрочные, повторяющиеся воздействия subconcussive головы воздействия было предложено как один из ключевых факторов для развития нейродегенеративные болезни ОТВ1,2,3,4,5 . Каждый год, примерно 2,5 миллиона высокого школа и колледж спортсменов участвовать в контактных видах спорта, которые часто вызывают эти subconcussive оскорбления через быстрого ускорения замедления тело и голова6,7. В частности контакт спорта спортсмены могут возникнуть несколько 100 до 1000 таких последствий за сезон6,8,9. Кроме того других групп населения, таких, как военные мужчин и женщин, зарегистрировались более чем 300 000 травм головы с 2001 года, которое проявилось в недавно диагноз ОТВ в отставку военных ветеранов10. Этот диагноз параллели с 110 посмертных CTE мозги американских футболистов и четыре посмертных футболистов представить растущего общественного здравоохранения выпуск11,12. Свете ошеломляющие распространенности, удара головой, что исследования должны перенести его взгляд включить звук, точные методы анализа острого долга subconcussive хитов вызывая в различных аренах.
SSHM, представленные здесь, который удовлетворяет текущей методологической необходимость безопасно вызвать общих механических напряжений, предъявляемые нервной ткани во время контакта спортивных мероприятий. Реализация этой модели позволяет следователям тщательно управлять мяч путешествовать скорость, частота воздействия, интервал, размещение мячом в голову, а также измерения головы влияние величины13,14. Хотя эти факторы являются практически невозможно контролировать в параметре поле, SSHM обеспечивает выход для исследователей, чтобы изолировать последствия subconcussive головы. Кроме того путем ликвидации смешанных переменных, видели во время игры (например, эффекты от энергичные упражнения, повреждений тела, изменение температуры тела и гидратации/пота), SSHM обеспечивает улучшенный метод проверки клинических наблюдений .
SSHM имеет прямые параллели с головы воздействия рассматривать конкретно в области спорта. Таким образом, литературе уже начал показать его полезности и подтвердить результаты кумулятивного головы бремя последствий от других исследователей. Например мы продемонстрировали, что бремя subconcussive головы значительно влияет на диск нейро офтальмологические дисфункции среди футбол спортсмены13,15. Кроме того, как мало как 10 subconcussive воздействие было показано немедленно возмущают вестибулярные функции, которая может быть нормализована после 24 часов отдыха16. В настоящем докладе методологических мы описывают применение SSHM безопасно изучить последствия subconcussive головы и ввести один из наших выводов, что повторяющиеся subconcussive головы воздействия постепенно увеличивают концентрацию нейрон производный крови биомаркеров, а именно NF-L14. Этот вывод не только подкрепляет предыдущие результаты присутствия NF-L из-за повторяющихся subconcussive удары головой17,18 , но также проверяет, что SSHM может воспроизводить такие выводы контролируемого клинического.
Protocol
Representative Results
Discussion
Контактные виды спорта, такие как американский футбол может показаться быть движущей необходимость краткого исследования модели для изучения subconcussive воздействие, другие виды спорта, как футбол может приходится львиная доля subconcussive облучения во всем мире как приблизительно 265 миллионо…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы признать, г-жа Анжела Wirsching, который был ключевой вклад в исследования, которые мы приводим в разделе представитель результаты.
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 |
References
- Goldstein, L. E., et al. Chronic traumatic encephalopathy in blast-exposed military veterans and a blast neurotrauma mouse model. Science Translational Medicine. 4 (134), 134ra60 (2012).
- Kraus, M. F., et al. White matter integrity and cognition in chronic traumatic brain injury: a diffusion tensor imaging study. Brain: A Journal of Neurology. 130 (Pt 10), 2508-2519 (2007).
- McKee, A. C., et al. The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy. Brain: A Journal of Neurology. 136 (Pt. 136 (Pt 1), 43-64 (2013).
- Mez, J., et al. Clinicopathological Evaluation of Chronic Traumatic Encephalopathy in Players of American Football. JAMA. 318 (4), 360-370 (2017).
- Tagge, C. A., et al. Concussion, microvascular injury, and early tauopathy in young athletes after impact head injury and an impact concussion mouse model. Brain: A Journal of Neurology. 141 (2), 422-458 (2018).
- Bailes, J. E., Petraglia, A. L., Omalu, B. I., Nauman, E., Talavage, T. Role of subconcussion in repetitive mild traumatic brain injury. Journal of Neurosurgery. 119 (5), 1235-1245 (2013).
- Schnebel, B., Gwin, J. T., Anderson, S., Gatlin, R. In vivo study of head impacts in football: a comparison of National Collegiate Athletic Association Division I versus high school impacts. Neurosurgery. 60 (3), 490-496 (2007).
- Guskiewicz, K. M., et al. Measurement of head impacts in collegiate football players: relationship between head impact biomechanics and acute clinical outcome after concussion. Neurosurgery. 61 (6), 1244-1253 (2007).
- Combat veterans coming home with CTE. CBS News Available from: https://www.cbsnews.com/news/60-minutes-combat-veterans-coming-home-with-cte-brain-injury/ (2018)
- Ward, J., Williams, J., Manchester, S. 111 N.F.L. Brains. All But One Had C.T.E. The New York Times. , (2017).
- Ling, H., et al. Mixed pathologies including chronic traumatic encephalopathy account for dementia in retired association football (soccer) players. Acta Neuropathologica. 133 (3), 337-352 (2017).
- Kawata, K., Tierney, R., Phillips, J., Jeka, J. J. Effect of Repetitive Sub-concussive Head Impacts on Ocular Near Point of Convergence. International Journal of Sports Medicine. 37 (5), 405-410 (2016).
- Wirsching, A., Chen, Z., Bevilacqua, Z. W., Huibregtse, M. E., Kawata, K. Association of Acute Increase in Plasma Neurofilament Light with Repetitive Subconcussive Head Impacts: A Pilot Randomized Control Trial. Journal of Neurotrauma. , (2018).
- Coon, S. . Acute Effects of Sleep Deprivation on Ocular-Motor Function as Assessed by King-Devick Test Performance. , (2018).
- Hwang, S., Ma, L., Kawata, K., Tierney, R., Jeka, J. J. Vestibular Dysfunction after Subconcussive Head Impact. Journal of Neurotrauma. 34 (1), 8-15 (2017).
- Oliver, J. M., et al. Serum Neurofilament Light in American Football Athletes over the Course of a Season. Journal of Neurotrauma. 33 (19), 1784-1789 (2016).
- Shahim, P., Zetterberg, H., Tegner, Y., Blennow, K. Serum neurofilament light as a biomarker for mild traumatic brain injury in contact sports. Neurology. 88 (19), 1788-1794 (2017).
- FIFA Communications Division, Information Services. FIFA Big Count 2006: 270 million people active in football Available from: https://www.fifa.com/mm/document/fifafacts/bcoffsurv/bigcount.statspackage_7024.pdf (2007)
- Dorminy, M., et al. Effect of soccer heading ball speed on S100B, sideline concussion assessments and head impact kinematics. Brain Injury. , 1-7 (2015).
- Bretzin, A. C., Mansell, J. L., Tierney, R. T., McDevitt, J. K. Sex Differences in Anthropometrics and Heading Kinematics Among Division I Soccer Athletes. Sports Health. 9 (2), 168-173 (2017).
- Crisco, J. J., et al. Frequency and location of head impact exposures in individual collegiate football players. Journal of Athletic Training. 45 (6), 549-559 (2010).
- Duma, S. M., et al. Analysis of real-time head accelerations in collegiate football players. Clinical Journal of Sport Medicine. 15 (1), 3-8 (2005).
- Reynolds, B. B., et al. Practice type effects on head impact in collegiate football. Journal of Neurosurgery. , 1-10 (2015).
- Kawata, K., et al. Association of Football Subconcussive Head Impacts With Ocular Near Point of Convergence. JAMA Ophthalmology. 134 (7), 763-769 (2016).
- Wilcox, B. J., et al. Head impact exposure in male and female collegiate ice hockey players. Journal of Biomechanics. 47 (1), 109-114 (2014).
- Wallace, C., et al. Heading in soccer increases serum neurofilament light protein and SCAT3 symptom metrics. BMJ Open Sport & Exercise Medicine. 4 (1), e000433 (2018).
