Effets des impacts subconcussifs de la tête sur l'intégrité et la fonction neurales dans le TDAH

Nous recruterons des participants selon le principe du premier arrivé, premier servi pour le groupe TDAH. Nous sélectionnerons des témoins appariés selon l'âge et le sexe (par exemple, appariés aux 1er, 3e, 5e et 7e participants TDAH puisqu'il s'agit d'un échantillonnage à fréquence appariée 1: 2) pour le groupe non TDAH. Nous proposons d'inclure un total de 60 participants dans l'étude (TDAH n=40, non-TDAH n=20).

L'étude consiste en 3 points temporels de collecte de données sur une période de 2 jours. Le 1er jour durera environ 4h75 et le 2ème jour environ 1h30. Cette conception de l'étude permettra de tester les mesures des résultats sur 2 phases aiguës.

• La 1ère session de test a lieu juste avant l'intervention de la tête de football
• Les participants effectueront l'intervention de la tête de football
• La 2ème session de test a lieu 2 heures après l'intervention de la tête de football
• La 3ème séance de test a lieu environ 24h après l'intervention

Une fois le consentement éclairé écrit obtenu, nous utiliserons un questionnaire de santé autodéclaré pour obtenir des informations démographiques. Les informations comprennent l'âge, le sexe, l'IMC, la race/l'origine ethnique, les années d'expérience dans le football et la tête, le nombre et l'âge des commotions cérébrales précédentes et les habitudes de sommeil, ainsi que l'évaluation d'autres conditions neurologiques pour dépister l'éligibilité des participants. Les participants qui répondent aux critères d'inclusion et qui ne présentent aucun facteur d'exclusion passeront aux procédures de test. À partir de 3 jours avant l'étude jusqu'à 24 h après l'en-tête, les participants seront invités à (1) prendre des médicaments pour le TDAH (pour la cohorte de TDAH), (2) s'abstenir de consommer de l'alcool et des drogues récréatives, et (3) s'abstenir de activités qui impliquent des impacts à la tête.

Intervention de la tête de football :

Un protocole de cap de football standardisé et fiable sera utilisé pour l'expérience. Un accéléromètre triaxial et un gyroscope (Triax Technologies) intégrés dans une poche de serre-tête et positionnés à l'arrière de la tête pour surveiller les accélérations linéaires et rotationnelles de la tête. Une machine de football JUGS sera utilisée pour simuler une remise en jeu de football avec une vitesse de balle standardisée de 25 mph dans les deux groupes. La vitesse du ballon est similaire à celle des joueurs de football effectuant une longue remise en jeu de la ligne de touche au milieu du terrain. Les joueurs de football effectuent fréquemment cette manœuvre pendant l'entraînement et le match. Les participants se tiendront à environ 40 pieds de la machine pour exécuter des en-têtes de ballon de football. Une accélération linéaire moyenne de la tête à partir d'une tête se situe autour de 20 g, tandis que les coups de pied de coin ou de but réguliers (~ 50 mph) donnent des accélérations supérieures à 50 g. Les participants des deux groupes effectueront 10 en-têtes avec 1 en-tête par minute.

Dépistage par questionnaire de santé :

Une fois le consentement éclairé écrit obtenu, nous utiliserons un questionnaire de santé autodéclaré pour obtenir des informations démographiques. Les informations comprennent l'âge, le sexe, l'IMC, la race/l'origine ethnique, les années d'expérience dans le football et la tête, le nombre et l'âge des commotions cérébrales précédentes et les habitudes de sommeil, ainsi que l'évaluation d'autres conditions neurologiques pour dépister l'éligibilité des participants. Avant la première et la dernière session de test, les participants seront invités à vérifier qu'ils ont dormi plus de 4 heures la nuit précédente, qu'ils n'ont pas consommé d'alcool ou de drogues récréatives dans les 3 jours précédant le début de l'étude, qu'ils n'ont pas participé à des activités impliquant impacts à la tête dans les 3 jours précédant le début de l'étude, et pour le groupe TDAH, il leur sera demandé de fournir l'heure à laquelle ils ont pris leurs médicaments pour le TDAH prescrits pour la journée. De plus, les participants rempliront une liste de contrôle de dépistage de la santé des participants avec l'opérateur de l'installation de recherche en imagerie (IRF) avant de participer aux procédures d'imagerie. Cette liste de contrôle dépistera les participants pour les symptômes liés à la COVID-19.

Diagnostic du TDAH et dépistage des facteurs psychiatriques et de l'abus de substances :

Nous utiliserons une validation en deux étapes du diagnostic du TDAH pour les deux groupes. Après avoir signé le formulaire de consentement, les participants au TDAH seront invités à soumettre une confirmation du diagnostic de TDAH évalué et attribué par leurs médecins. Au cours d'une réunion de suivi, nous mènerons un entretien diagnostique semi-structuré pour les deux groupes à l'aide de l'échelle d'évaluation des symptômes de l'investigateur du TDAH chez l'adulte (AISRS), qui est une mesure d'efficacité robuste et valide des symptômes du TDAH chez les patients adultes. L'évaluation sera donnée par un examinateur qualifié (un travailleur social clinicien), qui ne connaîtra pas le statut de diagnostic des participants. Nous évaluerons également (1) les symptômes de dépression, d'anxiété et de panique à l'aide du PHQ-9 ; (2) trouble lié à la consommation d'alcool à l'aide d'AUDIT ; et (3) trouble lié à la consommation de cannabis à l'aide de CUDIT.

PNJ et KDT :

Lors de chaque session de test, différentes évaluations seront réalisées sur chaque participant. Tout d'abord, des évaluations oculaires consistant en un point de convergence proche (NPC) et le test King-Devick (KDT) seront utilisées pour évaluer la fonction oculomotrice et la fonction neuro-ophtalmologique, respectivement. Le NPC mesure le point le plus proche auquel on peut maintenir la convergence tout en se concentrant sur un objet avant que la vision double ne se produise. L'évaluation sera répétée deux fois et les scores moyens du NPC seront utilisés pour les analyses statistiques. Après avoir terminé NPC, les participants termineront le KDT. Le KDT évalue la fonction neuro-ophtalmogique en raison de sa conception de mouvements oculaires saccadés associés à de multiples facettes des fonctions cérébrales telles que l'attention, le langage et la concentration. Il sera administré sur une tablette portative. Les participants recevront une carte de "démonstration" d'essai pour pratiquer la tâche. À la suite de la carte de démonstration, les participants passeront par 3 cartes de test. Les participants seront invités à lire à haute voix, de gauche à droite et de haut en bas, une série de chiffres sur les cartes de test aussi rapidement et aussi précisément que possible tout en s'abstenant d'utiliser ses doigts comme guide de lecture. Les 3 cartes de test progressent en difficulté (c'est-à-dire disparition de la ligne directrice, les chiffres deviennent plus denses). Le KDT enregistre le temps total, en secondes, que les participants ont passé pour accomplir la tâche (les 3 cartes de test). La précision sera enregistrée par un membre du personnel du laboratoire qui se tiendra derrière le participant et enregistrera toute erreur (numéro incorrect, numéro manqué, etc.) commise pendant le test.

Évaluation des réflexes oculaires (Blinktbi) :

Le réflexe de clignement est déclenché lorsqu'un stimulus est appliqué sur ou près de la cornée, de la zone entourant immédiatement le canthus, les cils ou directement sur les nerfs péri-orbitaires. Ce réflexe est facilité par la stimulation des nerfs qui pénètrent dans le tronc cérébral, bouclent à travers un certain nombre de structures du tronc cérébral et des ganglions de la base, y compris la formation réticulaire et les systèmes dopaminergiques, puis se dirigent vers les nerfs faciaux lors du clignement réel. Cela fournit un moyen non invasif de surveiller l'intégrité des structures cérébrales profondes. Il est postulé qu'en mesurant précisément les paramètres associés au clignement des yeux, des données peuvent être recueillies sur le terrain qui aideront à détecter les altérations de la fonction cérébrale suggérant une commotion cérébrale ou une lésion cérébrale plus grave. Un appareil Eyestat approuvé par la FDA sera utilisé pour ce test.

Biomarqueurs sanguins :

Des prélèvements sanguins dans la veine antécubitale seront effectués à chaque session de test pour aider à déterminer les concentrations de biomarqueurs sériques. Un phlébotomiste qualifié nettoiera soigneusement la surface interne du coude avec un tampon imbibé d'alcool et prélèvera 7 ml de sang total dans des tubes Vacutainer stériles avec une aiguille papillon 21G. Après la prise de sang, le participant utilisera de la gaze pour maintenir une pression directe et un pansement lui sera fourni. Le plasma sera évalué par la plateforme de test 4-plex Simoa (Quanterix), qui est un ELISA à base de billes magnétiques qui permet la détection de biomarqueurs à des concentrations femtomolaires.

Techniques IRM :

Une fois la procédure de dépistage par IRM terminée, les participants seront soumis aux protocoles d'IRM standardisés suivants.

L'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) est la technique la plus largement utilisée pour étudier l'intégrité microstructurale de la substance blanche in vivo. Le DTI fournit des marqueurs simples, tels que la diffusivité moyenne (MD) et l'anisotropie fractionnelle (FA), qui ont été utilisés pour refléter les changements tissulaires microstructuraux au cours du vieillissement, les troubles neurologiques et les lésions cérébrales traumatiques (c'est-à-dire les commotions cérébrales). Cependant, malgré leur sensibilité, MD et FA représentent la diffusivité cellulaire estimée par des descriptions statistiques de base qui ne correspondent pas directement aux paramètres biophysiologiques de l'intégrité cellulaire neurale. Le DTI suppose une diffusion gaussienne dans un seul compartiment microstructural et s'est donc avéré non spécifique aux dommages structurels axonaux. Pour remédier à cette limitation, l'imagerie de dispersion et de densité d'orientation des neurites (NODDI) a été caractérisée pour évaluer l'intégrité microstructurale des axones à l'aide d'un modèle non gaussien à compartiments multiples. NODDI permet aux chercheurs de mesurer la densité axonale dans la matière blanche, l'orientation de la dispersion axonale et la diffusion de l'eau libre. L'approche combinée utilisant NODDI et DTI permettra de découvrir une plus grande profondeur de dégénérescence axonale progressive en réponse à des impacts répétitifs subcommotionnels de la tête.

Tâche d'accompagnement : le test d'accompagnement mesure la capacité des participants à concentrer leur attention et à ignorer les informations non pertinentes. Par conséquent, la tâche Flanker évaluera les changements d'attention chez les participants au fil du temps. Pour cette tâche, alors que dans le scanner, les participants se verront présenter un ensemble de 5 flèches au-dessus du point de fixation. Il leur sera demandé de ne répondre qu'à la direction de la flèche centrale. Si la flèche pointe vers la gauche, les participants seront invités à appuyer sur le bouton d'index du contrôleur dans leur main gauche. Si la flèche pointe vers la droite, les participants seront invités à appuyer sur le bouton d'index du contrôleur dans leur main droite. Les participants liront les instructions avant le test et seront autorisés à appuyer sur les deux boutons d'index pour s'assurer qu'ils ont bien compris. La tâche durera environ 10 minutes au total.

Tâches N-Back : la tâche N-Back sera utilisée pour évaluer à la fois la mémoire verbale (lettres) et visuelle (blocs). Pour les tâches verbales n-back, pendant qu'ils sont dans le scanner, les participants se verront présenter une série de lettres, les lettres étant affichées sur l'écran une à la fois. Les participants seront invités à répondre si la lettre cible est identique ou différente de la lettre présentée, si la cible présentée est identique ou différente de la lettre présentée 1 ou 2 lettres précédentes. Si la lettre cible est la même, les participants seront invités à appuyer sur le bouton d'index du contrôleur dans leur main gauche et si la lettre est différente, les participants seront invités à appuyer sur le bouton d'index du contrôleur dans leur main droite. Pour les tâches visuelles n-back, la conception et les instructions seront les mêmes, mais les lettres seront remplacées par de simples objets abstraits. Les participants liront les instructions avant le test et seront autorisés à appuyer sur les deux boutons d'index pour s'assurer qu'ils ont bien compris. Les tâches n-back sont exécutées comme une conception en bloc, avec une durée totale d'environ 15 minutes.