Wpływ przerywanego postu na ostre podwstrząsowe uderzenia głowy

Naukowcy wykorzystają projekt randomizowanego, kontrolowanego badania i będą rekrutować uczestników na zasadzie „kto pierwszy, ten lepszy”. Cztery grupy to; 8-dniowy post, 5-dniowy szybki post, 3-dniowy szybki post i kontrola.

Badanie składa się z 4 punktów czasowych zbierania danych w okresie 8 dni. Cztery sesje zbierania danych będą trwały około 2 godzin. Ten projekt badania umożliwi naukowcom przetestowanie miar wyników w fazie podostrej i ostrej.

• W dniu 0. 1. sesja testowa odbywa się bezpośrednio przed okresem 8 dni.
• Czwartego dnia tuż przed meczem piłki nożnej odbywa się druga sesja testowa.
• Uczestnicy wykonują uderzenia głową w piłkę nożną.
• 5. dnia 3. sesja testowa odbywa się 24 godziny po meczu piłki nożnej.
• Siódmego dnia 4. sesja testowa odbywa się 72 godziny po meczu piłki nożnej.

Po uzyskaniu pisemnej świadomej zgody badacze wykorzystają kwestionariusz zdrowotny zgłaszany przez samych siebie w celu uzyskania informacji demograficznych. Informacje obejmują wiek, płeć, rasę / pochodzenie etniczne, lata gry w piłkę nożną i doświadczenie w grze głową, liczbę i wiek wcześniejszych wstrząsów mózgu, nawyki dotyczące snu, cykl menstruacyjny i historię diety, a także ocenę innych warunków neurologicznych w celu kwalifikacji uczestników do badania przesiewowego. Uczestnicy, którzy spełniają kryteria włączenia i są wolni od czynników wykluczających, przejdą do procedur testowych.

Nagłówek piłki nożnej:

W eksperymencie zostanie wykorzystany znormalizowany i niezawodny protokół gry w piłkę nożną. Trójosiowy akcelerometr i żyroskop (Triax Technologies) osadzone w kieszeni opaski na głowę i umieszczone 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. Prędkość piłki jest podobna do tej, gdy piłkarze wykonują długie wprowadzenie z linii bocznej do środka pola. Piłkarze często wykonują ten manewr podczas treningu i gry. Uczestnicy staną w odległości około 40 stóp od maszyny, aby wykonać nagłówek piłki nożnej. Średnie liniowe przyspieszenie głowy po uderzeniu głową wynosi około 20 g, podczas gdy zwykłe rzuty rożne lub od bramki (~ 50 mil na godzinę) dają przyspieszenie powyżej 50 g. Uczestnicy we wszystkich grupach wykonują 20 uderzeń głową z 1 uderzeniem głową na 30 sekund.

Kwestionariusze:

Naukowcy będą również (1) oceniać objawy depresji, lęku, stresu i paniki za pomocą kwestionariuszy PHQ-9, GAD-7 i Daily Stress Inventory; (2) zaburzenia związane z używaniem alkoholu za pomocą AUDIT; (3) zaburzenie związane z używaniem konopi indyjskich przy użyciu CUDIT; (4) stany nastroju za pomocą POMS; oraz (5) objawy wstrząsu mózgu przy użyciu SCAT.

Ocena impedancji biologicznej:

Pomiary masy ciała będą wykonywane podczas każdej wizyty przy użyciu oceny impedancji bioelektrycznej (BIA, Tanita Corporation of America, Arlington Heights, IL). Jest to metoda szacowania składu ciała, w szczególności tkanki tłuszczowej, masy mięśniowej oraz całkowitego składu wody w organizmie. BIA wykorzystuje przepływ słabego prądu elektrycznego przez ciało, a napięcie jest mierzone w celu obliczenia impedancji (rezystancji) ciała.

NPC i KDT:

Podczas każdej sesji testowej każdemu uczestnikowi zostaną poddane różne oceny. Po pierwsze, oceny oczne składające się z bliskiego punktu konwergencji (NPC) i testu Kinga-Devicka (KDT) zostaną wykorzystane do oceny, odpowiednio, funkcji motorycznej oka i funkcji neurookulistycznej. NPC mierzy najbliższy punkt, do którego można utrzymać zbieżność, skupiając się na obiekcie, zanim pojawi się podwójne widzenie. Ocena zostanie powtórzona dwukrotnie, a średnie wyniki NPC zostaną wykorzystane do analiz statystycznych. Po ukończeniu NPC uczestnicy ukończą KDT. KDT ocenia funkcje neuro-oftalmologiczne dzięki projektowi sakkadowych ruchów gałek ocznych w połączeniu z wieloma aspektami funkcji mózgu, takimi jak uwaga, język i koncentracja. Będzie podawany na podręcznym tablecie. Uczestnicy otrzymają jedną próbną kartę „demonstracyjną”, aby przećwiczyć zadanie. Po karcie demonstracyjnej uczestnicy będą przeglądać 3 karty testowe. Uczestnicy zostaną poproszeni o przeczytanie na głos, od lewej do prawej i od góry do dołu, serii liczb na kartach testowych tak szybko i tak dokładnie, jak tylko potrafią, jednocześnie powstrzymując się od używania palców jako wskazówek do czytania. 3 karty testów rozwijają się zgodnie z poziomem trudności (tj. zanikanie wytycznych, liczby stają się gęstsze). KDT rejestruje całkowity czas w sekundach, jaki uczestnicy spędzili na wykonaniu zadania (wszystkie 3 karty testowe). Dokładność zostanie zarejestrowana przez członka personelu laboratorium, który stanie za uczestnikiem i odnotuje wszelkie błędy (błędny numer, pominięty numer itp.) popełnione podczas badania.

Biomarkery krwi:

Pobieranie krwi z żyły łokciowej będzie wykonywane podczas każdej sesji testowej, aby pomóc w określeniu stężeń biomarkerów w surowicy. Wyszkolony flebotomista dokładnie oczyści wewnętrzną powierzchnię łokcia wacikiem nasączonym alkoholem i pobierze 7 ml pełnej krwi do sterylnych probówek Vacutainer za pomocą igły motylkowej 21G. Po pobraniu krwi uczestnik użyje gazy, aby utrzymać bezpośredni ucisk i zostanie dostarczony bandaż. Osocze zostanie ocenione za pomocą platformy testowej 4-plex Simoa (Quanterix), która jest metodą ELISA opartą na kulkach magnetycznych, która umożliwia wykrywanie biomarkerów w stężeniach femtomolowych.

Techniki MRI:

Po zakończeniu procedury badania MRI uczestnicy zostaną poddani następującym standardowym protokołom MRI.

Obrazowanie tensora dyfuzji (DTI) jest najczęściej stosowaną techniką badania mikrostrukturalnej integralności istoty białej in vivo. DTI zapewnia proste markery, takie jak średnia dyfuzyjność (MD) i ułamkowa anizotropia (FA), które zostały wykorzystane do odzwierciedlenia zmian mikrostrukturalnych tkanki podczas starzenia, zaburzeń neurologicznych i urazowego uszkodzenia mózgu (tj. Wstrząśnienia mózgu). Jednak pomimo swojej czułości, MD i FA reprezentują dyfuzyjność komórkową oszacowaną za pomocą podstawowych opisów statystycznych, które nie odpowiadają bezpośrednio parametrom biofizjologicznym integralności komórek nerwowych. DTI zakłada dyfuzję Gaussa w obrębie pojedynczego przedziału mikrostrukturalnego, a zatem okazała się niespecyficzna dla uszkodzenia struktury aksonów. Aby rozwiązać to ograniczenie, scharakteryzowano obrazowanie dyspersji i gęstości orientacji neurytów (NODDI) w celu oceny integralności mikrostrukturalnej aksonów przy użyciu modelu niegaussowskiego z wieloma przedziałami. NODDI pozwala naukowcom mierzyć gęstość aksonów w istocie białej, orientację dyspersji aksonów i dyfuzję wolnej wody. Połączone podejście z wykorzystaniem NODDI i DTI odkryje większą głębokość postępującej degeneracji aksonów w odpowiedzi na powtarzające się podwstrząsowe uderzenia głowy.

Dane spektroskopii rezonansu magnetycznego zostaną zebrane przy użyciu sekwencji PRESS pojedynczego woksela (Point RESolved Spectroscopy). Głównym obszarem zainteresowania naukowców (ROI) do analizy MRS jest grzbietowo-boczna kora przedczołowa (DLPFC). Region ten odgrywa istotną rolę w regulowaniu pamięci, uwagi, emocji/zachowania i autonomicznych funkcji motorycznych, a wcześniejsze badania wykazały zmienione poziomy neurometaboliczne w tym regionie po urazach wstrząsowych i podwstrząsowych. Woksel MRS o wymiarach 15x20x25mm3 zostanie umieszczony w DLPFC przy użyciu obrazu ważonego T1 jako odniesienia. Zostanie również zebrany skan MRS, gromadzący informacje o całym mózgu, aby porównać je ze skanem pojedynczego woksela DLPFC.

Zadanie N-Back: Zadanie n-Back zostanie użyte do oceny pamięci werbalnej (liter). W przypadku zadań werbalnych n-back, podczas przebywania w skanerze, uczestnikom zostanie przedstawiona seria liter, przy czym litery będą wyświetlane na ekranie pojedynczo. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby odpowiedzieć, czy docelowa litera jest taka sama czy różna od przedstawionej litery, czy przedstawiona docelowa litera jest taka sama lub różna od litery przedstawionej 1-tylną lub 2-tylną literą wcześniej. Jeśli litera docelowa jest taka sama, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby nacisnąć przycisk indeksu kontrolera w lewej ręce, a jeśli litera jest inna, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby nacisnąć przycisk indeksu kontrolera w prawej ręce. Zadanie n-back trwa łącznie około 7 minut.