ADHDの神経の完全性と機能に対する脳震盪下の頭部への影響の影響

ADHDの方は先着順で参加者を募集します。 非 ADHD グループには、年齢と性別が一致したコントロール (たとえば、1:2 の頻度が一致したサンプリングであるため、1 番目、3 番目、5 番目、および 7 番目の ADHD 参加者に一致) を選択します。 この研究には合計 60 人の参加者を含めることを提案します (ADHD n= 40、非 ADHD n=20)。

この研究は、2 日間の 3 つのデータ収集時点で構成されています。 1 日目は約 4.75 時間続き、2 日目は約 1.5 時間続きます。 この研究デザインは、2 つの急性期にわたる結果測定をテストすることを可能にします。

• 最初のテスト セッションは、サッカーのヘディング介入の直前に行われます
• 参加者はサッカーのヘディング介入を行います
• 2 回目のテスト セッションは、サッカーのヘディング介入の 2 時間後に行われます。
• 3回目のテストセッションは、介入から約24時間後に行われます

書面によるインフォームド コンセントが得られたら、自己申告による健康アンケートを使用して人口統計情報を取得します。 情報には、年齢、性別、BMI、人種/民族、サッカーのプレーとヘディングの経験年数、以前の脳震盪の回数と年齢、睡眠習慣、および参加者の適格性をスクリーニングするための他の神経学的状態の評価が含まれます。 包含基準を満たし、除外要因がない参加者は、テスト手順に進みます。 研究の 3 日前から見出し後 24 時間の時点まで、参加者は (1) ADHD 薬 (ADHD コホートの場合) を服用する、(2) アルコールやレクリエーショナル ドラッグの摂取を控える、(3) 以下を控えるように指示されます。頭部への衝撃を伴う活動。

サッカーヘディングインターベンション:

実験には、標準化された信頼性の高いサッカー ヘディング プロトコルが使用されます。 3 軸加速度計とジャイロスコープ (Triax Technologies) がヘッドバンド ポケットに埋め込まれ、頭の後ろに配置されて、頭の線形および回転加速度を監視します。 JUGS サッカー マシンを使用して、両方のグループで 25mph の標準化されたボール速度でサッカーのスローインをシミュレートします。 ボールスピードは、サッカー選手がサイドラインからミッドフィールドにロングスローインするときと似ています。 サッカー選手は、練習や試合中にこの操作を頻繁に行います。 参加者はマシンから約 40 フィート離れて立ち、サッカー ボールのヘディングを行います。 通常のコーナーまたはゴール キック (時速 50 マイル) では 50 g を超える加速度が得られますが、ヘディングからの平均的な直線ヘッド加速度は約 20 g です。 両方のグループの参加者は、1 分間に 1 回のヘッダーで 10 回のヘッダーを実行します。

健康アンケート審査：

書面によるインフォームド コンセントが得られたら、自己申告による健康アンケートを使用して人口統計情報を取得します。 情報には、年齢、性別、BMI、人種/民族、サッカーのプレーとヘディングの経験年数、以前の脳震盪の回数と年齢、睡眠習慣、および参加者の適格性をスクリーニングするための他の神経学的状態の評価が含まれます。 最初と最後のテスト セッションの前に、参加者は前夜に 4 時間以上睡眠をとっていること、研究開始前 3 日以内にアルコールやレクリエーショナル ドラッグを摂取していないこと、以下を含む活動に参加していないことを確認するよう求められます。研究開始前の 3 日以内に頭部への衝撃があり、ADHD グループの場合は、その日に処方された ADHD 薬を服用した時間を提供するよう求められます。 さらに、参加者は、イメージング手順に参加する前に、イメージング研究施設 (IRF) オペレーターと一緒に参加者の健康スクリーニング チェックリストを完成させます。 このチェックリストは、COVID-19 に関連する症状について参加者をスクリーニングします。

ADHD の診断と精神医学的要因のスクリーニングと物質の乱用:

両方のグループの ADHD 診断の 2 段階検証を使用します。 同意書に署名すると、ADHD 参加者は、医師によって評価および割り当てられた ADHD 診断の確認を提出するように指示されます。 フォローアップ ミーティング中に、成人患者の ADHD 症状の堅牢で有効な有効性尺度である Adult ADHD Investigator Symptom Rating Scale (AISRS) を使用して、両方のグループに対して半構造化された診断インタビューを実施します。 評価は、訓練を受けた審査官 (臨床ソーシャル ワーカー) によって行われます。審査官は、参加者の診断状態を知らされません。 また、PHQ-9 を使用して (1) うつ病、不安神経症、パニック症状を評価します。 (2) AUDIT を使用したアルコール使用障害。 （3）CUDITを使用した大麻使用障害。

NPC と KDT:

各テスト セッション中に、各参加者に対してさまざまな評価が行われます。 まず、近点収束点 (NPC) と King-Devick Test (KDT) で構成される眼球評価を使用して、眼球運動機能と神経眼球機能をそれぞれ評価します。 NPC は、複視が発生する前に対象物に焦点を合わせながら収束を維持できる最も近い点を測定します。 評価は 2 回繰り返され、平均 NPC スコアが統計分析に使用されます。 NPC の終了後、参加者は KDT を完了します。 KDT は、注意、言語、集中力などの脳機能の複数の側面と相まって、眼球運動のサッケードの設計により、神経眼科機能を評価します。 手持ちのタブレットでの管理となります。 参加者には、タスクを練習するためのトライアル「デモンストレーション」カードが 1 枚渡されます。 デモンストレーション カードに続いて、参加者は 3 枚のテスト カードをタップします。 参加者は、テストカードの一連の数字を左から右、上から下にできるだけ速く正確に読み上げるように求められますが、指を読むガイドとして使用することは控えてください。 3 枚のテスト カードの難易度が上がります (つまり、 ガイドライン消失、数値が密になる）。 KDT は、参加者がタスクを完了するために費やした合計時間を秒単位で記録します (3 枚のテスト カードすべて)。 精度は、参加者の後ろに立って、テスト中に発生したエラー (番号の誤り、番号の欠落など) を記録するラボの担当者によって記録されます。

眼反射評価 (Blinktbi):

まばたき反射は、刺激が角膜または角膜の近く、眼角、まつげを囲む直近の領域、または眼窩周囲神経に直接加えられると誘発されます。 この反射は、神経への刺激によって促進されます。これらの神経は脳幹に入り、網状体やドーパミン作動系を含む多数の脳幹および大脳基底核構造をループし、実際のまばたきとして顔面神経に出ます。 これにより、脳深部構造の完全性を監視するための非侵襲的な方法が提供されます。 まばたきに関連する指標を正確に測定することにより、脳震盪またはより深刻な脳損傷を示唆する脳機能の変化を検出するのに役立つデータをフィールドで収集できると仮定されています。 このテストには、FDA 承認の Eyestat デバイスが使用されます。

血液バイオマーカー:

血清バイオマーカー濃度を決定するのに役立つように、各テストセッションで肘前静脈の採血が行われます。 訓練を受けた瀉血専門医が肘の内側の表面をアルコール綿棒で徹底的に洗浄し、7ml の全血を 21G バタフライ針で無菌のバキュテナー チューブに採取します。 採血後、参加者はガーゼを使用して直接圧力を維持し、包帯が提供されます。 血漿は、フェムトモル濃度でのバイオマーカーの検出を可能にする磁気ビーズベースの ELISA である 4-plex Simoa アッセイ プラットフォーム (Quanterix) によって評価されます。

MRI 技術:

MRIスクリーニング手順が完了すると、参加者は次の標準化されたMRIプロトコルを受けます。

拡散テンソル イメージング (DTI) は、in vivo での白質の微細構造の完全性を研究するために最も広く使用されている手法です。 DTI は、平均拡散率 (MD) や分数異方性 (FA) などの単純なマーカーを提供します。これらは、加齢、神経障害、および外傷性脳損傷 (すなわち、脳震盪) 中の微細構造組織の変化を反映するために使用されてきました。 ただし、その感度にもかかわらず、MD と FA は、神経細胞の完全性の生物生理学的パラメーターに直接対応しない基本的な統計的記述によって推定される細胞の拡散性を表します。 DTI は、単一の微細構造コンパートメント内のガウス拡散を想定しているため、軸索構造損傷に非特異的であることが証明されています。 この制限に対処するために、複数のコンパートメントを持つ非ガウス モデルを使用して軸索の微細構造の完全性を評価するために、神経突起配向分散および密度イメージング (NODDI) が特徴付けられています。 NODDI を使用すると、研究者は白質内の軸索密度、軸索分散の方向、および自由水拡散を測定できます。 NODDI と DTI を使用した複合アプローチは、反復的な脳震盪下の頭部への影響に応じて、進行性軸索変性のより深い部分を明らかにします。

フランカー タスク: フランカー テストでは、参加者が注意を集中し、無関係な情報を無視する能力を測定します。 したがって、フランカー タスクは、時間の経過に伴う参加者の注意の変化を評価します。 このタスクでは、スキャナーにいる間、参加者には注視点の上に 5 つの矢印のセットが表示されます。 中央の矢印の方向にのみ応答するように指示されます。 矢印が左を指している場合、参加者は左手でコントローラーのインデックス ボタンを押すように指示されます。 矢印が右を指している場合、参加者は右手でコントローラーのインデックス ボタンを押すように指示されます。 参加者は、テストの前に指示を読み、理解していることを確認するために両方のインデックス ボタンを押すことが許可されます。 タスクは合計で約 10 分間実行されます。

N-Back タスク: N-Back タスクは、言語 (文字) と視覚 (ブロック) 記憶の両方を評価するために使用されます。 口頭の n-back タスクの場合、スキャナーにいる間、参加者には一連の文字が表示され、文字は一度に 1 つずつ画面に表示されます。 参加者は、対象の文字が提示された文字と同じか異なるかを回答するように指示されます。提示された対象が 1 バックまたは 2 バックの文字で提示された文字と同じか異なる場合。 ターゲット文字が同じ場合、参加者は左手でコントローラーのインデックス ボタンを押すように指示され、文字が異なる場合、参加者は右手でコントローラーのインデックス ボタンを押すように指示されます。 ビジュアル n-back タスクの場合、デザインと指示は同じになりますが、文字は単純な抽象的なオブジェクトに置き換えられます。 参加者は、テストの前に指示を読み、理解していることを確認するために両方のインデックス ボタンを押すことが許可されます。 n-back タスクはブロック デザインとして実行され、合計所要時間は約 15 分です。