Effekter av nevromuskulær trening på EEG-tilpasninger hos unge idrettsutøvere

Formålet med det nåværende prosjektet er å bestemme effekten av økt nevromuskulær trening på hjernens nevroplastisitet. Spesifikt tar vi sikte på å evaluere potensialet til standard utvidet NMT (aNMT) for å endre hjernens nevrale ytelse, som dokumentert av EEG og funksjonell hjernemagnetisk resonansavbildning (MRI). Endringene i EEG og MR (pre vs. post) vil bli sammenlignet over samme tidsperiode. Vi antar at aNMT vil påvirke adaptive hjernestrategier hos unge jenter og samtidig vil forbedre leddmekanikken i evidensbaserte tiltak samlet inn i realistiske, sportsspesifikke virtual reality-scenarier. Den menneskelige hjernen er et svært komplekst flerlagsorgan som består av mange milliarder nevroner (1 billion hjerneceller og 100 milliarder nevroner), organisert i svært kompliserte sammenkoblede nevrale nettverk. Vanligvis er hver nevron koblet til titusenvis av andre nevroner gjennom forbindelser kalt synapser. Elektrokjemiske signaler som sendes mellom nevroner gjennom disse synapsene lar dem kommunisere. Forbindelsene mellom nevronene er ikke statiske, men endres over tid. Jo flere signaler som sendes mellom to nevroner, desto sterkere blir forbindelsen, og så, med hver ny opplevelse, endrer hjernen litt om sin fysiske og funksjonelle struktur.

Unike lokale fysiske og funksjonelle forbindelser mellom nevroner kalles nevrale nettverk. Nevrale nettverk er typisk preget av foretrukne signalveier, og det er interaksjonene innenfor og mellom disse nettverkene av nevroner som gjør oss i stand til å utføre ulike funksjoner inkludert kognitive funksjoner, som oppmerksomhet, arbeidsminne, mønstergjenkjenning og problemløsning. Det er denne samtidige samarbeidsfunksjonen til hjerneområder som arbeider sammen som storskala nettverk som er roten til sofistikeringen og beregningskraften til den menneskelige hjernen.

Event Related Potentials (ERP), som er tidsmessige refleksjoner av den elektriske aktiviteten i nevrale massen til celler i bestemte områder av hjernen som oppstår som respons på stimuli, kan tilby et slikt mål, siden de gir både en ikke-invasiv og bærbar indeks for hjernefunksjon. . ERP-ene gir utmerket tidsinformasjon, men romlig oppløsning for ERP-er har tradisjonelt vært begrenset. Ved å bruke elektroencefalograf med høy tetthet (EEG) har imidlertid romlig oppløsning for ERP-er forbedret seg betydelig.

Foreløpig er det ingen direkte, pålitelig, seng-side og ikke-invasiv metode for å vurdere endringer i hjerneaktivitet forbundet med hjernerystelse. Event Related Potentials (ERP-er), som er tidsmessige refleksjoner av den elektriske aktiviteten i nevrale massen til celler i bestemte områder av hjernen som oppstår som respons på stimuli, kan tilby en slik metode, siden de gir både et ikke-invasivt og bærbart mål på hjernens funksjon. . ERP-ene gir utmerket tidsinformasjon, men romlig oppløsning for ERP-er har tradisjonelt vært begrenset. Ved å bruke elektroencefalograf med høy tetthet (EEG) forbedres imidlertid romlig oppløsning for ERP-er betydelig. Paradigmet for denne studien vil kombinere nevrofysiologisk kunnskap med matematisk signalbehandling og mønstergjenkjenningsmetoder (BNA™) for å kartlegge hjernens funksjon, tilkobling og synkronisering tidsmessig og romlig.

Den foreslåtte studien vil gi ytterligere bevis for nytten og bidraget til BNA™-testen (som gjenspeiler tidsmessige og romlige endringer i hjerneaktivitet så vel som hjernefunksjonell tilkobling assosiert med hjernerystelse) i hjernerystelseshåndtering.

BNA-testen er i utgangspunktet delt inn i 3 faser – først samles EEG-data inn fra forsøkspersoner som bruker et EEG-system og mens forsøkspersonen utfører en datastyrt kognitiv oppgave. EEG-dataene blir deretter analysert ved hjelp av den avanserte BNA™-teknologien og til slutt genereres en rapport om BNA™-testen.

Nevroimaging, spesifikt funksjonell magnetisk resonansavbildning, gir forbedrede romlige data i forhold til EEG og gir et annet mål på nevroplastisitet for å få fullstendige bilder av treningseffekter på hjernen. Tidligere litteratur som støtter dens evne til å oppdage forskjeller hos de med ACL-skade styrker bruken av fMRI. Vi vil vurdere den fulle hjerneresponsen under en kneekstensjonsoppgave ved å bruke tidligere etablerte metoder med ACL-mangel og rekonstruerte knær. Nylige undersøkelser av gangtrening med fMRI pre-post testing har skapt nevrale korrelater til gangtrening basert på ankel dorsalfleksjon. På samme måte vil denne studien bruke et lignende paradigme ved å bruke kneforlengelse for å forstå nevroplastisiteten forbundet med nevromuskulær trening i nedre ekstremiteter.