Wpływ nagłówka piłki nożnej na funkcje motoryczne oka i biomarker krwi

Dorośli piłkarze w wieku 18-26 lat będą rekrutowani za pośrednictwem poczty elektronicznej do studentów studiów licencjackich Indiana University. Gdy badani spełnią kryteria włączenia i będą wolni od kryteriów wykluczenia, uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednej z dwóch grup (uderzanie głową vs. kopanie).

W przypadku niesportowej kohorty kontrolnej badacze spróbują zrekrutować 20 osób w wieku 18-26 lat, które nigdy nie uprawiały zorganizowanych sportów i nigdy wcześniej nie zdiagnozowano u nich wstrząśnienia mózgu. Ta kohorta ma na celu ocenę i uwzględnienie linii podstawowej piłkarzy, na którą może mieć wpływ historia powtarzających się ruchów głową i udział w sporcie. Ta grupa weźmie udział w jednej sesji testowej, która trwa około 1,5 godziny. Podczas sesji pobierz krew (4 ml, około 1 łyżeczki), zmierz ruchy gałek ocznych za pomocą okularowego zestawu słuchawkowego,

Badanie składa się z 4 punktów czasowych zbierania danych w okresie 2 dni. Ten projekt badania umożliwi przetestowanie miar wyników w 3 ostrych fazach.

• Pierwsza sesja testowa odbywa się tuż przed interwencją (uderzenie głową lub kopnięcie).
• Uczestnicy wykonują kopnięcia głową lub piłkę nożną.
• Druga sesja testowa odbywa się zaraz po interwencji (uderzenie głową lub kopnięcie).
• Trzecia sesja testowa odbywa się 2 godziny po interwencji (uderzenie głową lub kopnięcie).
• Czwarta sesja testowa odbywa się około 24h po interwencji.

W eksperymencie zostanie wykorzystany znormalizowany i niezawodny protokół gry w piłkę nożną. Akcelerometr trójosiowy (Triax Technologies) osadzony w kieszeni opaski na głowę i umieszczony z tyłu głowy w celu monitorowania liniowych i obrotowych przyspieszeń głowy. Maszyna do piłki nożnej JUGS zostanie wykorzystana do symulacji piłki nożnej z autu ze znormalizowaną prędkością piłki 25 mil na godzinę w obu grupach. Piłkarze często wykonują ten manewr podczas treningu i gry. Badani stoją w odległości około 40 stóp od maszyny, aby wykonać uderzenie głową lub kopnięcie. Uczestnicy grupy główkowej wykonują 10 uderzeń głową z miejsca po 1 uderzeniu głową na minutę, natomiast grupa kontrolna kopnięć wykonuje 10 kopnięć. Uczestnicy w grupach główkowania i kopnięć zostaną poinstruowani, aby skierować piłkę z powrotem w stronę maszyny do piłki nożnej JUGS w powietrzu.

Podczas każdej sesji testowej przeprowadzane będą różne oceny z każdego przedmiotu. Po pierwsze, skala objawów po wstrząśnieniu mózgu, jako podzbiór Sports Concussion Assessment Tool 3, zostanie wykorzystana jako metoda oceny obecności i nasilenia objawów. Ta papierowa lista kontrolna objawów składa się z 22 objawów z 7-punktową skalą Likerta dla każdego objawu, aby monitorować samopoczucie pacjenta. Następnie podczas każdej sesji testowej wykonywane będzie pobranie krwi z żyły łokciowej, aby pomóc w określeniu stężeń biomarkerów we krwi. Dyplomowany flebotomista dokładnie oczyści powierzchnię łokcia wacikiem nasączonym alkoholem i pobierze 4 ml krwi pełnej (ok. 1 łyżeczka) do probówek vacutainer zawierających antykoagulant EDTA za pomocą igły motylkowej 21G. A Łącznie 16 ml krwi do badania (4 ml x 4 punkty czasowe; 3~4 łyżeczki). Po pobraniu krwi pacjent będzie używał gazy do utrzymywania bezpośredniego ucisku przez 3 minuty i zostanie mu dostarczony plaster. Krew pełną odwirowuje się przy 3000 obrotów na minutę przez 20 minut w temperaturze 4°C po 40 minutach koagulacji. Osocze zostanie następnie podzielone i przeniesione do kriofiolek o pojemności 1 ml, szybko zamrożone i przechowywane w -80°C w laboratorium biochemii ćwiczeń.

Osoba badana wykona następnie zadania związane z ruchem gałek ocznych za pomocą zestawu słuchawkowego EYE-SYNC. Ten protokół wizualnego śledzenia został powtórzony i zatwierdzony w wielu badaniach dotyczących wstrząsu mózgu i pozbawienia snu, jednak zgodnie z wiedzą badaczy, to badanie po raz pierwszy ujawni efekty podwstrząsowe. Przed badaniem zostanie wykorzystana tablica Snellena w celu sprawdzenia, czy pacjent ma normalny lub skorygowany do normalnego wzrok (minimum 20/30). Osoba badana będzie siedziała w normalnie oświetlonym pokoju i stabilizowała zestaw słuchawkowy dwiema rękami, podczas gdy łokcie spoczywały na biurku. Bodziec wizualny będzie prezentowany za pomocą ekranu LCD o częstotliwości odświeżania 120 Hz w zestawie słuchawkowym, a ruchy gałek ocznych obuocznych będą śledzone przez pojedynczą kamerę zamontowaną w zestawie słuchawkowym. Bodziec testowy składa się z czerwonego okrągłego celu o średnicy 0,5° w kącie widzenia z czarną kropką o średnicy 0,2° pośrodku. Cel porusza się po kołowej trajektorii zgodnej z ruchem wskazówek zegara o promieniu 10° z częstotliwością 0,4 Hz, z prędkością celu odpowiadającą 25°/s. Cała sekwencja testowania potrwa około 3 minut i składa się z kalibracji i 2 kolejnych przebiegów testowych. Kalibracja pozycji oka jest przeprowadzana poprzez fiksację badanego na celu prezentowanym w ośmiu miejscach na okrężnej ścieżce bodźca testowego i jednym dodatkowym punkcie fiksacji w środku toru okrężnego. Cel fiksacji został przedstawiony w tych dziewięciu lokalizacjach w losowej kolejności. Każdy z dwóch przebiegów testowych składa się z 6 cykli ruchu okrężnego odpowiadających czasowi trwania 15 s na przebieg testowy. Podmiot zostanie poinstruowany, aby „podążać za ruchem celu tak dokładnie, jak to możliwe”.