サッカーのヘディングが眼球運動機能と血液バイオマーカーに及ぼす影響

18 歳から 26 歳の成人のサッカー選手は、リストサーブの電子メールを介してインディアナ大学の学部生に募集されます。 被験者が包含基準を満たし、除外基準がなくなると、参加者は 2 つのグループ (Heading vs. Kicking) のいずれかにランダムに割り当てられます。

非運動対照コホートの場合、調査員は 18 ～ 26 歳で、組織化されたスポーツをしたことがなく、以前に脳震盪と診断されたことがない 20 人の被験者を募集しようとします。 このコホートは、繰り返しヘディングやスポーツへの参加の歴史によって影響を受ける可能性があるサッカー選手のベースラインを評価し、説明することです。 このグループは、約 1.5 時間続く単一のテスト セッションに参加します。 セッション中、採血 (4mL、小さじ 1 杯程度)、眼球運動ヘッドセットを使用して眼球運動を測定し、

この研究は、2 日間の 4 つのデータ収集時点で構成されています。 この研究デザインは、3 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、介入 (サッカーのヘディングまたはキック) の直前に行われます。
• 参加者はサッカーのヘディングまたはキックを行います。
• 2 回目のテスト セッションは、介入 (サッカーのヘディングまたはキック) の直後に行われます。
• 3 回目のテスト セッションは、介入 (サッカーのヘディングまたはキック) の 2 時間後に行われます。
• 4 回目のテスト セッションは、介入の約 24 時間後に行われます。

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。 ヘッドバンド ポケットに埋め込まれた 3 軸加速度計 (Triax Technologies) が頭の後ろに配置され、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。 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。 被験者はマシンから約 40 フィート離れて立ち、ヘディングまたはキックを行います。 見出しグループの参加者は、1 分間に 1 回のヘッダーで 10 回のスタンディング ヘッダーを実行しますが、キック コントロール グループは 10 回のキックを実行します。 ヘディング グループとキック グループの参加者は、ボールを空中の JUGS サッカー マシンに向けて戻すように指示されます。

各テストセッションでは、各科目についてさまざまな評価が行われます。 まず、スポーツ脳震盪評価ツール 3 のサブセットとして、脳震盪後の症状スケールが、症状の存在と重症度を評価する方法として使用されます。 この紙と鉛筆の症状チェックリストは、被験者の健康状態を監視するために、症状ごとに 7 ポイントのリッカート スケールを使用した 22 の症状で構成されています。 次に、血液バイオマーカー濃度の決定に役立つように、各テストセッションで肘前静脈の採血が行われます。 認定された採血専門医がアルコール綿棒で肘の表面を徹底的に洗浄し、21G バタフライ針を使用して EDTA 抗凝固剤を含むバキュテナー チューブに 4 ml の全血 (約小さじ 1 杯) を採取します。 研究のための合計 16 ml の血液 (4 ml x 4 時点; 小さじ 3 ～ 4 杯)。 採血後、被験者はガーゼを使用して3分間直接圧力を維持し、バンドエイドが提供されます。 40分間の凝固後、全血を4℃で20分間、毎分3,000回転で遠心分離する。 次に、血漿を分割して 1 mL クライオバイアルに移し、急速冷凍して、運動生化学実験室で -80 °C で保存します。

次に被験者は、EYE-SYNC ヘッドセットを使用して眼球運動タスクを実行します。 この視覚追跡プロトコルは、多数の脳震盪および睡眠不足の研究で複製および検証されていますが、研究者の知る限り、この研究は初めて脳震盪効果を解明します。 テストの前に、スネレンチャートを使用して、被験者が正常または正常に矯正された視力（最小20/30）を持っていることを確認します。 被験者は通常の照明の部屋に着席し、両手でヘッドセットを安定させ、肘を机に置きます。 視覚刺激は、ヘッドセットの 120 Hz フレーム レート LCD スクリーンを使用して提示され、両眼の眼球運動は、ヘッドセットに固定された単一のカメラによって追跡されます。 テスト刺激は、中央に 0.2° の黒い点がある視角で直径 0.5° の赤い円形のターゲットで構成されます。 ターゲットは、0.4 Hz で半径 10° の円形の時計回りの軌道を移動し、ターゲット速度は 25°/s に対応します。 テスト シーケンス全体は、キャリブレーションと 2 回の連続したテスト実行で構成され、約 3 分間続きます。 目の位置のキャリブレーションは、テスト刺激の円形経路上の 8 か所に提示されたターゲットと、円形経路の中心にある 1 つの追加の注視点を被験者に注視させることによって行われます。 固定ターゲットは、ランダム化された順序でこれらの 9 つの場所に提示されました。 2 つのテスト実行のそれぞれは、テスト実行ごとに 15 秒に相当する 6 サイクルの円運動で構成されます。 対象者は「ターゲットの動きをできる限り追う」ように指示されます。