Az agyrázkódás alatti fejhatások hatása az idegi integritásra és funkcióra ADHD-ben

A résztvevőket érkezési sorrendben toborozzuk az ADHD csoportba. A nem ADHD-s csoporthoz életkornak és nemnek megfelelő kontrollokat választunk ki (pl. az 1., 3., 5. és 7. ADHD résztvevővel egyező, mivel ez 1:2 gyakoriságú mintavételezés). Javasoljuk, hogy összesen 60 résztvevőt vonjunk be a vizsgálatba (ADHD n=40, nem ADHD n=20).

A vizsgálat 3 adatgyűjtési időpontból áll 2 napos perióduson belül. Az 1. nap körülbelül 4,75 órát, a 2. nap pedig körülbelül 1,5 órát fog tartani. Ez a vizsgálati terv lehetővé teszi az eredménymérések tesztelését 2 akut fázisban.

• Az 1. tesztmenet közvetlenül a futball-címbeavatkozás előtt zajlik
• A résztvevők végrehajtják a foci címsoros beavatkozást
• A 2. tesztmenetre 2 órával a futball-címbeavatkozás után kerül sor
• A 3. vizsgálati ülésre körülbelül 24 órával a beavatkozás után kerül sor

Az írásos beleegyezés megszerzésekor egy saját bevallású egészségügyi kérdőívet használunk a demográfiai adatok megszerzéséhez. Az információk magukban foglalják az életkort, a nemet, a BMI-t, a rassz/etnikai hovatartozást, a futballban eltöltött éveket és az iránytapasztalatot, a korábbi agyrázkódások számát és korát, valamint az alvási szokásokat, valamint az egyéb neurológiai állapotok értékelését a résztvevők alkalmasságának vizsgálatához. Azok a résztvevők, akik megfelelnek a felvételi kritériumoknak és mentesek a kizáró tényezőktől, továbbjutnak a tesztelési eljárásokba. A vizsgálat előtt 3 nappal az indulás utáni 24 óráig a résztvevőket arra utasítják, hogy (1) szedjenek ADHD-gyógyszert (az ADHD kohorsz számára), (2) tartózkodjanak az alkohol és a rekreációs drogok fogyasztásától, és (3) tartózkodjanak fejütéssel járó tevékenységek.

A futball címsorának beavatkozása:

A kísérlethez szabványos és megbízható futballfejléc protokollt használunk. Triaxiális gyorsulásmérő és giroszkóp (Triax Technologies), amely a fejpánt zsebébe van beágyazva, és a fej hátulján van elhelyezve a lineáris és forgó fejgyorsulások figyelésére. Egy JUGS futballgépet fognak használni a futball bedobásának szimulálására 25 mph szabványos labdasebességgel mindkét csoportban. A labda sebessége hasonló ahhoz, mint amikor a futballisták hosszú bedobást hajtanak végre az oldalvonalról a középpályára. A focisták gyakran hajtják végre ezt a manővert edzés és játék közben. A résztvevők körülbelül 40 láb távolságra állnak a géptől, hogy futballlabda fejelést hajtsanak végre. Egy fejlécből származó átlagos lineáris gyorsulás 20 g körül van, míg a szokásos sarok- vagy kapurúgások (~50 mph) 50 g feletti gyorsulást eredményeznek. Mindkét csoport résztvevői 10 fejlécet hajtanak végre percenként 1 fejléccel.

Egészségügyi kérdőíves szűrés:

Az írásos beleegyezés megszerzésekor egy saját bevallású egészségügyi kérdőívet használunk a demográfiai adatok megszerzéséhez. Az információk magukban foglalják az életkort, a nemet, a BMI-t, a rassz/etnikai hovatartozást, a futballban eltöltött éveket és az iránytapasztalatot, a korábbi agyrázkódások számát és korát, valamint az alvási szokásokat, valamint az egyéb neurológiai állapotok értékelését a résztvevők alkalmasságának vizsgálatához. Az első és az utolsó teszt előtt a résztvevőket meg kell győződniük arról, hogy előző éjszaka 4 óránál tovább aludtak, nem fogyasztottak alkoholt vagy rekreációs drogokat a vizsgálat megkezdése előtti 3 napon belül, nem vettek részt olyan tevékenységekben, amelyek magukban foglalják a vizsgálatot. fejbeütéseket a vizsgálat megkezdése előtt 3 napon belül, és az ADHD csoport esetében meg kell adni az időpontot, mikor vették be az adott napon felírt ADHD-gyógyszerüket. Ezenkívül a résztvevők a képalkotó eljárásokban való részvétel előtt kitöltenek egy résztvevői egészségügyi szűrési ellenőrzőlistát az Imaging Research Facility (IRF) kezelőjével. Ez az ellenőrzőlista a COVID-19-hez kapcsolódó tüneteket vizsgálja a résztvevők számára.

ADHD diagnózisa és pszichiátriai faktorok és szerekkel való visszaélés szűrése:

Mindkét csoport esetében az ADHD diagnózisának kétlépcsős validálását fogjuk alkalmazni. A beleegyezési űrlap aláírásakor az ADHD résztvevők utasítják az orvosaik által értékelt és kijelölt ADHD diagnózis megerősítését. Egy utómegbeszélés során félig strukturált diagnosztikai interjút készítünk mindkét csoport számára a Felnőtt ADHD-vizsgáló Tünetértékelési Skála (AISRS) segítségével, amely az ADHD tüneteinek robusztus, érvényes hatékonysági mérőszáma felnőtt betegeknél. Az értékelést egy képzett vizsgáló (klinikai szociális munkás) végzi, akit megvakítanak a résztvevők diagnózisának státuszától. Felmérjük továbbá (1) a depressziót, a szorongást és a pániktüneteket a PHQ-9 segítségével; (2) alkoholfogyasztási zavar az AUDIT segítségével; és (3) a kannabiszhasználat zavara a CUDIT használatával.

NPC és KDT:

Minden teszt során különböző értékeléseket végeznek minden résztvevőnél. Először is, a közeli konvergenciapontból (NPC) és a King-Devick-tesztből (KDT) álló okuláris értékeléseket fogják használni a szem-motoros funkció, illetve a neuro-ophthalamolgikus funkció értékelésére. Az NPC azt a legközelebbi pontot méri, amelyhez a konvergencia fenntartható, miközben egy tárgyra fókuszál, mielőtt kettős látás lépne fel. Az értékelést kétszer meg kell ismételni, és a statisztikai elemzésekhez az átlagos NPC-pontszámokat kell használni. Miután befejezték az NPC-t, a résztvevők kitöltik a KDT-t. A KDT a neuro-ophthalamogiás funkciót értékeli a szakkádikus szemmozgások tervezése miatt, amely az agyi funkciók több aspektusával párosul, mint például a figyelem, a nyelv és a koncentráció. A beadása kézi tableten történik. A résztvevők egy próba „bemutató” kártyát kapnak a feladat gyakorlásához. A bemutató kártyát követően a résztvevők 3 tesztkártyát érintenek meg. A résztvevőket arra kérik, hogy hangosan, balról jobbra és fentről lefelé olvassanak fel egy számsort a tesztkártyákon a lehető leggyorsabban és a lehető legpontosabban, miközben tartózkodnak attól, hogy az ujjaikat olvasási útmutatóként használják. A 3 tesztkártya nehézségi szinten halad (pl. iránymutató eltűnése, a számok sűrűbbé válnak). A KDT rögzíti a résztvevők által a feladat elvégzésére fordított teljes időt, másodpercben (mind a 3 tesztkártya). A pontosságot a labor munkatársa rögzíti, aki a résztvevő mögé áll, és rögzíti a tesztelés során elkövetett hibákat (hibás szám, kihagyott szám stb.).

Szemreflex értékelés (Blinktbi):

A pislogási reflex akkor vált ki, ha ingert alkalmaznak a szaruhártyára vagy annak közelében, a canthust körülvevő közvetlen területre, a szempillákra vagy közvetlenül az orbitális idegekre. Ezt a reflexet elősegíti az agytörzsbe belépő idegek stimulálása, számos agytörzsi és bazális ganglion struktúrán, köztük a retikuláris képződményen és a dopaminerg rendszeren keresztül, majd a tényleges pislogás során kifelé az arc idegeibe. Ez nem invazív módot biztosít a mély agyi struktúrák integritásának nyomon követésére. Feltételezik, hogy a pislogással kapcsolatos mérőszámok pontos mérésével olyan adatok gyűjthetők a terepen, amelyek elősegítik az agyi működésben bekövetkezett, agyrázkódásra vagy súlyosabb agysérülésre utaló változások észlelését. Ehhez a teszteléshez az FDA által jóváhagyott Eyestat eszközt kell használni.

Vér biomarkerek:

A szérum biomarker-koncentrációjának meghatározása érdekében minden vizsgálati ülésen antecubitalis vénás vérvétel történik. Egy képzett phlebotomist alaposan megtisztítja a könyök belső felületét alkoholos törlőkendővel, és 7 ml teljes vért szív steril Vacutainer csövekbe 21G pillangótűvel. A vérvétel után a résztvevő gézzel tartja fenn a közvetlen nyomást, és kötést is biztosít. A plazmát a 4-plex Simoa assay platform (Quanterix) fogja értékelni, amely egy mágneses gyöngy alapú ELISA, amely lehetővé teszi a biomarkerek kimutatását femtomoláris koncentrációkban.

MRI technikák:

Az MRI-szűrési eljárás befejezése után a résztvevők a következő szabványos MRI-protokollokon esnek át.

A diffúziós tenzoros képalkotás (DTI) a legszélesebb körben használt technika a fehérállomány mikroszerkezeti integritásának in vivo tanulmányozására. A DTI olyan egyszerű markereket biztosít, mint az átlagos diffúzió (MD) és a frakcionált anizotrópia (FA), amelyeket az öregedés, a neurológiai rendellenességek és a traumás agysérülés (azaz agyrázkódás) során bekövetkező mikrostrukturális szöveti változások tükrözésére használtak. Az MD és FA azonban érzékenységük ellenére olyan alapvető statisztikai leírásokkal becsült sejtdiffúzivitást képviselnek, amelyek nem felelnek meg közvetlenül az idegsejt integritásának biofiziológiai paramétereinek. A DTI feltételezi a Gauss-diffúziót egyetlen mikroszerkezeti kompartmenten belül, és így nem specifikusnak bizonyult az axon szerkezeti károsodására. Ennek a korlátnak a megoldása érdekében a neurit orientációs diszperziós és sűrűségű képalkotást (NODDI) jellemezték az axonok mikrostrukturális integritásának felmérésére egy nem Gauss-modell segítségével, több kompartmenttel. A NODDI lehetővé teszi a kutatóknak, hogy mérjék az axonsűrűséget a fehérállományon belül, az axon diszperzió orientációját és a szabad víz diffúzióját. A NODDI-t és a DTI-t használó kombinált megközelítés nagyobb mélységű progresszív axondegenerációt tár fel az ismétlődő agyrázkódás alatti fejütődésekre válaszul.

Flanker-feladat: A Flanker-teszt azt méri, hogy a résztvevők mennyire képesek összpontosítani a figyelmet és figyelmen kívül hagyják a nem releváns információkat. Ezért a Flanker feladat felméri a résztvevők figyelmének időbeli változásait. Ennél a feladatnál a szkennerben a résztvevők egy 5 nyílból álló készletet kapnak a rögzítési pont felett. Azt az utasítást kapják, hogy csak a középső nyíl irányára reagáljanak. Ha a nyíl balra mutat, a résztvevők azt az utasítást kapják, hogy nyomják meg a bal kezükben lévő vezérlő index gombját. Ha a nyíl jobbra mutat, a résztvevők azt az utasítást kapják, hogy nyomják meg a jobb kezükben lévő kontroller index gombját. A résztvevők a teszt előtt elolvassák az utasításokat, és megnyomhatják mindkét indexgombot, hogy biztosítsák a megértést. A feladat összesen körülbelül 10 percig tart.

N-back Tasks: Az n-back feladat mind a verbális (betűk) és a vizuális (blokkok) memória értékelésére szolgál. A verbális n-back feladatoknál a szkennerben a résztvevők egy sor betűt jelenítenek meg, a betűk pedig egyenként jelennek meg a képernyőn. A résztvevőket arra utasítják, hogy válaszoljanak arra, hogy a céllevél megegyezik-e vagy eltér a bemutatott levéltől, ha a bemutatott cél megegyezik vagy eltér az 1-hátra vagy 2-hátú betűkkel korábban bemutatott levéltől. Ha a célbetű megegyezik, akkor a résztvevők a bal kezükben lévő kontroller index gombját, ha pedig más a betű, akkor a jobb kezükben lévő kontroller index gombját kell megnyomni. A vizuális n-back feladatoknál a design és az utasítások ugyanazok lesznek, de a betűket egyszerű absztrakt objektumok helyettesítik. A résztvevők a teszt előtt elolvassák az utasításokat, és megnyomhatják mindkét indexgombot, hogy biztosítsák a megértést. Az n-back feladatokat blokktervezésben hajtják végre, összesen körülbelül 15 perc időtartammal.