ADHD의 신경 무결성 및 기능에 대한 뇌진탕 뇌 영향의 영향

ADHD 그룹은 선착순으로 참가자를 모집합니다. 비 ADHD 그룹에 대해 연령 및 성별 일치 대조군(예: 1:2 주파수 일치 샘플링이므로 1, 3, 5, 7번째 ADHD 참가자와 일치)을 선택합니다. 연구에 총 60명의 참가자를 포함할 것을 제안합니다(ADHD n=40, non-ADHD n=20).

이 연구는 2일 동안 3개의 데이터 수집 시점으로 구성됩니다. 1일차는 약 4.75시간, 2일차는 약 1.5시간 소요됩니다. 이 연구 설계를 통해 2개의 급성기에 걸쳐 결과 측정을 테스트할 수 있습니다.

• 1차 테스트 세션은 축구 헤딩 개입 직전에 진행됩니다.
• 참가자는 축구 헤딩 중재를 수행합니다.
• 2차 테스트 세션은 축구 헤딩 개입 2시간 후 진행됩니다.
• 3차 테스트 세션은 개입 후 약 24시간 후에 진행됩니다.

서면 동의서를 받으면 인구통계학적 정보를 얻기 위해 자가 보고 건강 설문지를 사용합니다. 이 정보에는 연령, 성별, BMI, 인종/민족, 축구 경기 및 헤딩 경험, 이전 뇌진탕 횟수 및 연령, 수면 습관, 참가자의 적격성을 선별하기 위한 기타 신경학적 상태 평가가 포함됩니다. 포함 기준을 충족하고 배제 요인이 없는 참가자는 테스트 절차로 진행됩니다. 연구 3일 전부터 시작 후 24시간까지 참가자는 (1) ADHD 약물(ADHD 코호트용)을 복용하고, (2) 알코올 및 기분전환용 약물 섭취를 자제하고, (3) 머리에 충격을 주는 활동.

축구 헤딩 개입:

표준화되고 신뢰할 수 있는 축구 헤딩 프로토콜이 실험에 사용됩니다. 3축 가속도계 및 자이로스코프(Triax Technologies)는 헤드 밴드 포켓에 내장되어 있으며 머리 뒤쪽에 위치하여 선형 및 회전 머리 가속도를 모니터링합니다. JUGS 축구 기계는 두 그룹 모두에서 25mph의 표준화된 공 속도로 축구 스로인을 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 볼스피드는 축구선수가 사이드라인에서 미드필더까지 긴 스로인을 할 때와 비슷하다. 축구 선수들은 연습과 경기 중에 이 동작을 자주 수행합니다. 참가자는 기계에서 약 40피트 떨어진 곳에 서서 축구공 헤딩을 수행합니다. 헤더로부터의 평균 선형 헤드 가속은 약 20g인 반면 일반 코너킥 또는 골킥(~50mph)은 50g 이상의 가속을 생성합니다. 두 그룹의 참가자는 분당 1개의 헤더로 10개의 헤더를 수행합니다.

건강 설문 조사:

서면 동의서를 받으면 인구통계학적 정보를 얻기 위해 자가 보고 건강 설문지를 사용합니다. 이 정보에는 연령, 성별, BMI, 인종/민족, 축구 경기 및 헤딩 경험, 이전 뇌진탕 횟수 및 연령, 수면 습관, 참가자의 적격성을 선별하기 위한 기타 신경학적 상태 평가가 포함됩니다. 첫 번째 및 마지막 테스트 세션 전에 참가자는 전날 밤 4시간 이상 수면을 취했는지, 연구 시작 전 3일 이내에 알코올 또는 기분 전환 약물을 섭취하지 않았는지, 관련 활동에 참여하지 않았는지 확인해야 합니다. ADHD 그룹의 경우 하루 동안 처방된 ADHD 약을 복용한 시간을 제공해야 합니다. 또한 참가자는 이미징 절차에 참여하기 전에 이미징 연구 시설(IRF) 운영자와 함께 참가자 건강 검진 체크리스트를 작성합니다. 이 체크리스트는 COVID-19와 관련된 증상에 대해 참가자를 선별합니다.

ADHD 진단 및 정신과 적 요인 및 약물 남용 스크리닝:

우리는 두 그룹에 대해 ADHD 진단의 2단계 검증을 사용할 것입니다. 동의서에 서명하면 ADHD 참가자는 의사가 평가하고 할당한 ADHD 진단 확인서를 제출하라는 지시를 받게 됩니다. 후속 회의에서 성인 ADHD 증상 평가 척도(Adult ADHD Investigator Symptom Rating Scale, AISRS)를 사용하여 두 그룹에 대해 반구조화된 진단 인터뷰를 실시할 예정입니다. AISRS는 성인 ADHD 증상에 대한 강력하고 유효한 효능 척도입니다. 평가는 훈련된 검사관(임상 사회복지사)이 실시하며 참가자의 진단 상태는 알 수 없습니다. 또한 (1) PHQ-9를 사용하여 우울증, 불안 및 공황 증상을 평가합니다. (2) AUDIT를 이용한 알코올 사용 장애; 및 (3) CUDIT를 사용한 대마초 사용 장애.

NPC 및 KDT:

각 테스트 세션 동안 각 참가자에 대해 다양한 평가가 수행됩니다. 첫째, NPC(Near Point of Convergence) 및 KDT(King-Devick Test)로 구성된 안구 평가를 사용하여 각각 안구 운동 기능 및 신경 안과 기능을 평가합니다. NPC는 복시가 발생하기 전에 물체에 초점을 맞추면서 수렴을 유지할 수 있는 가장 가까운 지점을 측정합니다. 평가는 두 번 반복되며 평균 NPC 점수는 통계 분석에 사용됩니다. NPC 완료 후 참가자는 KDT를 완료합니다. KDT는 주의력, 언어 및 집중력과 같은 뇌 기능의 여러 측면과 결합된 단속적 안구 운동의 설계로 인해 신경-안과 기능을 평가합니다. 휴대용 태블릿에서 관리됩니다. 참가자에게는 작업을 연습할 수 있는 시험 "데모" 카드가 제공됩니다. 데모 카드에 이어 참가자는 3개의 테스트 카드를 탭합니다. 참가자는 테스트 카드에 있는 일련의 숫자를 가능한 한 빠르고 정확하게 왼쪽에서 오른쪽으로, 위에서 아래로 큰 소리로 읽으면서 손가락을 읽기 가이드로 사용하지 않도록 요청받습니다. 3개의 테스트 카드는 난이도가 진행됩니다(예: 지침이 사라지고 숫자가 더 조밀해짐). KDT는 참가자가 작업을 완료하는 데 소요한 총 시간을 초 단위로 기록합니다(모두 3개의 테스트 카드). 정확도는 참가자 뒤에 서서 테스트 중에 발생한 모든 오류(잘못된 번호, 누락된 번호 등)를 기록하는 실험실 직원이 기록합니다.

눈 반사 평가(Blinktbi):

깜박임 반사는 자극이 각막, 눈각근 주위의 인접 영역, 속눈썹 또는 안와주위 신경에 직접 적용될 때 유발됩니다. 이 반사는 뇌간으로 들어가는 신경에 ​​대한 자극에 의해 촉진되고, 망상 형성 및 도파민 시스템을 포함하여 다수의 뇌간 및 기저핵 구조를 통해 순환한 다음 실제 깜박임으로 안면 신경으로 나갑니다. 이것은 깊은 뇌 구조의 무결성을 모니터링하는 비침습적 방법을 제공합니다. 깜박임과 관련된 지표를 정확하게 측정함으로써 뇌진탕 또는 더 심각한 뇌 손상을 암시하는 뇌 기능의 변화를 감지하는 데 도움이 되는 데이터를 현장에서 수집할 수 있다고 가정합니다. FDA 승인 Eyestat 장치가 이 테스트에 사용됩니다.

혈액 바이오마커:

전주정맥 채혈은 혈청 바이오마커 농도를 결정하는 데 도움이 되도록 각 테스트 세션에서 수행됩니다. 숙련된 채혈사가 알코올 면봉으로 팔꿈치 안쪽 표면을 철저히 청소하고 21G 나비 바늘이 있는 멸균 Vacutainer 튜브에 7ml의 전혈을 채취합니다. 채혈 후 참가자는 거즈를 사용하여 직접 압박을 유지하고 붕대를 제공합니다. 혈장은 펨토몰 농도에서 바이오마커를 검출할 수 있는 자기 비드 기반 ELISA인 4-플렉스 Simoa 분석 플랫폼(Quanterix)에 의해 평가될 것입니다.

MRI 기술:

MRI 검사 절차를 완료하면 참가자는 다음과 같은 표준화된 MRI 프로토콜을 받게 됩니다.

확산 텐서 이미징(DTI)은 생체 내 백질의 미세 구조 무결성을 연구하는 데 가장 널리 사용되는 기술입니다. DTI는 노화, 신경 장애 및 외상성 뇌 손상(즉, 뇌진탕) 동안 미세 구조 조직 변화를 반영하는 데 사용된 평균 확산도(MD) 및 부분 이방성(FA)과 같은 간단한 마커를 제공합니다. 그러나 민감도에도 불구하고 MD 및 FA는 신경 세포 무결성의 생물 생리학적 매개변수에 직접적으로 해당하지 않는 기본 통계 설명에 의해 추정된 세포 확산성을 나타냅니다. DTI는 단일 미세 구조 구획 내에서 가우시안 확산을 가정하므로 축삭 구조 손상에 비특이적인 것으로 입증되었습니다. 이 한계를 해결하기 위해 신경돌기 방향 분산 및 밀도 이미징(NODDI)은 여러 구획이 있는 비가우시안 모델을 사용하여 축삭의 미세 구조적 무결성을 평가하는 것이 특징입니다. NODDI를 통해 연구원은 백질 내 축삭 밀도, 축삭 분산 방향 및 자유 물 확산을 측정할 수 있습니다. NODDI와 DTI를 사용하는 결합된 접근 방식은 반복적인 뇌진탕 머리 충격에 대한 반응으로 진행성 축삭 변성의 더 깊은 깊이를 발견할 것입니다.

Flanker 작업: Flanker 테스트는 관심을 집중하고 관련 없는 정보를 무시하는 참가자의 능력을 측정합니다. 따라서 Flanker 작업은 시간이 지남에 따라 참가자의 관심 변화를 평가합니다. 이 작업의 경우 스캐너에 있는 동안 참가자에게 고정 지점 위에 5개의 화살표 세트가 표시됩니다. 그들은 중앙 화살표의 방향에만 반응하도록 지시받을 것입니다. 화살표가 왼쪽을 가리키는 경우 참가자는 왼손에 있는 컨트롤러의 인덱스 버튼을 누르라는 지시를 받습니다. 화살표가 오른쪽을 가리키는 경우 참가자는 오른손에 있는 컨트롤러의 인덱스 버튼을 누르라는 지시를 받습니다. 참가자는 테스트 전에 지침을 읽고 이해했는지 확인하기 위해 두 개의 색인 버튼을 모두 누를 수 있습니다. 작업은 총 약 10분 동안 실행됩니다.

N-백 작업: n-백 작업은 언어(문자) 및 시각적(블록) 메모리를 모두 평가하는 데 사용됩니다. 음성 n-back 작업의 경우 스캐너에 있는 동안 참가자에게 일련의 문자가 표시되며 문자는 한 번에 하나씩 화면에 표시됩니다. 제시된 대상이 앞의 1뒤 또는 2뒤 제시된 글자와 같거나 다른 경우 대상 글자가 제시된 글자와 같은지 다른지 응답하도록 지시한다. 대상 문자가 같으면 왼손으로 컨트롤러의 색인 버튼을 누르도록 지시하고, 문자가 다르면 오른손으로 컨트롤러의 색인 버튼을 누르도록 지시한다. 시각적 n-back 작업의 경우 디자인과 지침은 동일하지만 문자는 간단한 추상 개체로 대체됩니다. 참가자는 테스트 전에 지침을 읽고 이해했는지 확인하기 위해 두 개의 색인 버튼을 모두 누를 수 있습니다. n-back 작업은 블록 디자인으로 수행되며 총 소요 시간은 약 15분입니다.