急性亜脳震盪性頭部衝撃に対する間欠的絶食の効果

研究者はランダム化比較試験デザインを使用し、先着順で参加者を募集します。 4つのグループは次のとおりです。 8 日間の絶食、5 日間の出穂前絶食、3 日間の出穂後絶食、およびコントロール。

この研究は、8 日間の 4 つのデータ収集時点で構成されています。 4 つのデータ収集セッションは、約 2 時間続きます。 この研究デザインにより、研究者は亜急性期と急性期の結果測定をテストできます。

• 0 日目に、8 日間の直前に最初のテスト セッションが行われます。
• 4 日目には、サッカーのヘディングの直前に 2 回目のテスト セッションが行われます。
• 参加者はサッカー ヘッダーを実行します。
• 5 日目には、サッカーのヘディングから 24 時間後に 3 回目のテスト セッションが行われます。
• 7 日目には、サッカーのヘディングから 72 時間後に 4 回目のテスト セッションが行われます。

書面によるインフォームド コンセントが得られると、研究者は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、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、月経周期、食事歴、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。

サッカーの見出し:

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。 ボールのスピードは、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。 すべてのグループの参加者は、30 秒ごとに 1 つのヘッダーで 20 のヘッダーを実行します。

アンケート:

研究者はまた、（1）PHQ-9、GAD-7、および毎日のストレスインベントリを使用して、うつ病、不安、ストレス、および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。 (4) POMS を使用した気分状態。 （5）SCATを使用した脳震盪の症状。

生物学的インピーダンス評価:

体重測定は、生体電気インピーダンス評価（BIA、Tanita Corporation of America、Arlington Heights、IL）を使用して、各訪問で行われます。 これは、体組成、特に体脂肪、筋肉量、および全身水分組成を推定する方法です。 BIAは体に微弱な電流を流し、電圧を測定して体のインピーダンス（抵抗）を算出します。

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) で構成される眼の評価を使用して、眼球運動機能と神経眼科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。

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。

磁気共鳴分光法データは、単一ボクセル PRESS (Point REsolved Spectroscopy) シーケンスを使用して収集されます。 MRS 分析の研究者の主要な関心領域 (ROI) は、背外側前頭前皮質 (DLPFC) です。 この領域は、記憶、注意、感情/行動、および自律神経運動機能の調節に重要な役割を果たしており、以前の研究では、脳震盪および亜脳震盪後のこの領域の神経代謝レベルの変化が示されています。 寸法が 15x20x25mm3 の MRS ボクセルは、T1 強調画像を参照として使用して DLPFC に配置されます。 また、DLPFC の単一ボセル スキャンと比較するために、脳全体に関する情報を収集するために収集された MRS スキャンもあります。

N-Back タスク: N-Back タスクは、言語 (文字) 記憶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。 n-back タスクの合計所要時間は約 7 分です。