Efeitos dos impactos subconcussivos da cabeça na integridade e função neural no TDAH

Recrutaremos os participantes por ordem de chegada para o grupo TDAH. Selecionaremos controles pareados por idade e sexo (por exemplo, pareados com o 1º, 3º, 5º e 7º participantes com TDAH, uma vez que esta é uma amostragem com correspondência de frequência de 1:2) para o grupo sem TDAH. Propomos incluir um total de 60 participantes no estudo (ADHD n= 40, não-ADHD n=20).

O estudo consiste em 3 pontos de coleta de dados em um período de 2 dias. O 1º dia durará aproximadamente 4,75 horas e o 2º dia aproximadamente 1,5 horas. Este desenho de estudo permitirá testar medidas de resultados em 2 fases agudas.

• A 1ª sessão de teste ocorre imediatamente antes da intervenção de cabeceamento de futebol
• Os participantes realizarão a intervenção de cabeceio no futebol
• A 2ª sessão de teste ocorre 2 horas após a intervenção de cabeceamento de futebol
• A 3ª sessão de teste ocorre aproximadamente 24 horas após a intervenção

Quando o consentimento informado por escrito for obtido, usaremos um questionário de saúde autorreferido para obter informações demográficas. As informações incluem idade, sexo, IMC, raça/etnia, anos de experiência jogando futebol e cabeceando, número e idade de concussões anteriores e hábitos de sono, bem como avaliação de outras condições neurológicas para avaliar a elegibilidade dos participantes. Os participantes que atenderem aos critérios de inclusão e estiverem livres de fatores de exclusão avançarão para os procedimentos de teste. A partir de 3 dias antes do estudo até 24h após o início do período, os participantes serão instruídos a (1) tomar medicação para TDAH (para a Coorte de TDAH), (2) abster-se de consumir álcool e drogas recreativas e (3) abster-se de atividades que envolvam impactos na cabeça.

Intervenção de Cabeçada no Futebol:

Um protocolo de cabeceamento de futebol padronizado e confiável será usado para o experimento. Um acelerômetro e giroscópio triaxiais (Triax Technologies) embutidos em um bolso na faixa da cabeça e posicionados atrás da cabeça para monitorar as acelerações lineares e rotacionais da cabeça. Uma máquina de futebol JUGS será usada para simular uma reposição de futebol com uma velocidade de bola padronizada de 40 km/h em ambos os grupos. A velocidade da bola é semelhante a quando os jogadores de futebol fazem uma longa reposição da linha lateral para o meio-campo. Os jogadores de futebol frequentemente realizam essa manobra durante os treinos e jogos. Os participantes ficarão a aproximadamente 40 pés de distância da máquina para realizar cabeceios de bola de futebol. Uma aceleração linear média da cabeça de um cabeçalho fica em torno de 20 g, enquanto cantos regulares ou chutes a gol (~ 50 mph) produzem acelerações acima de 50 g. Os participantes de ambos os grupos realizarão 10 cabeçalhos com 1 cabeçalho por minuto.

Triagem do Questionário de Saúde:

Quando o consentimento informado por escrito for obtido, usaremos um questionário de saúde autorreferido para obter informações demográficas. As informações incluem idade, sexo, IMC, raça/etnia, anos de experiência jogando futebol e cabeceando, número e idade de concussões anteriores e hábitos de sono, bem como avaliação de outras condições neurológicas para avaliar a elegibilidade dos participantes. Antes da primeira e última sessão de teste, os participantes serão solicitados a verificar se dormiram mais de 4 horas na noite anterior, não consumiram álcool ou drogas recreativas nos 3 dias anteriores ao início do estudo, não participaram de atividades que envolvam impactos na cabeça dentro de 3 dias antes do início do estudo, e para o grupo TDAH será solicitado que eles forneçam a hora em que tomaram a medicação prescrita para TDAH para o dia. Além disso, os participantes preencherão uma lista de verificação de triagem de saúde do participante com o operador do Imaging Research Facility (IRF) antes de participar dos procedimentos de imagem. Esta lista de verificação examinará os participantes em busca de sintomas relacionados ao COVID-19.

Diagnóstico de TDAH e Triagem de Fatores Psiquiátricos e Uso Indevido de Substâncias:

Usaremos uma validação em duas etapas do diagnóstico de TDAH para ambos os grupos. Ao assinar o termo de consentimento, os participantes do TDAH serão instruídos a enviar a confirmação do diagnóstico de TDAH avaliado e atribuído por seus médicos. Durante uma reunião de acompanhamento, conduziremos uma entrevista diagnóstica semiestruturada para ambos os grupos usando a Escala de Avaliação de Sintomas do Investigador de TDAH para Adultos (AISRS), que é uma medida robusta e válida de eficácia dos sintomas de TDAH em pacientes adultos. A avaliação será feita por um examinador treinado (assistente social clínico), que não terá conhecimento do status diagnóstico dos participantes. Também avaliaremos (1) sintomas de depressão, ansiedade e pânico usando o PHQ-9; (2) transtorno por uso de álcool usando AUDIT; e (3) transtorno por uso de cannabis usando CUDIT.

NPC e KDT:

Durante cada sessão de teste, várias avaliações serão realizadas em cada participante. Primeiramente, avaliações oculares consistindo no ponto próximo de convergência (NPC) e no Teste de King-Devick (KDT) serão usadas para avaliar a função oculomotora e a função neuroftalamolgica, respectivamente. O NPC mede o ponto mais próximo ao qual se pode manter a convergência enquanto foca em um objeto antes que ocorra a visão dupla. A avaliação será repetida duas vezes e as pontuações médias do NPC serão usadas para análises estatísticas. Depois de terminarem o NPC, os participantes completarão o KDT. O KDT avalia a função neuro-oftalamógica devido ao seu design de movimentos oculares sacádicos juntamente com múltiplas facetas das funções cerebrais, como atenção, linguagem e concentração. Será administrado em um tablet portátil. Os participantes receberão um cartão de "demonstração" de teste para praticar a tarefa. Após o cartão de demonstração, os participantes tocarão em 3 cartões de teste. Os participantes serão solicitados a ler em voz alta, da esquerda para a direita e de cima para baixo, uma série de números nos cartões de teste da forma mais rápida e precisa possível, evitando usar os dedos como guia de leitura. As 3 cartas de teste progridem em dificuldade (ou seja, desaparecimento da diretriz, os números tornam-se mais densos). O KDT registra o tempo total, em segundos, que os participantes gastaram para completar a tarefa (todos os 3 cartões de teste). A precisão será registrada por um funcionário do laboratório que ficará atrás do participante e registrará quaisquer erros (número incorreto, número perdido, etc.) cometidos durante o teste.

Avaliação do reflexo ocular (Blinktbi):

O reflexo de piscar é provocado quando um estímulo é aplicado na ou perto da córnea, área imediata ao redor do canto, os cílios ou diretamente nos nervos periorbitais. Esse reflexo é facilitado pela estimulação dos nervos que entram no tronco encefálico, passam por várias estruturas do tronco encefálico e dos gânglios da base, incluindo a formação reticular e os sistemas dopaminérgicos, e então saem para os nervos faciais como o piscar real. Isso fornece uma maneira não invasiva de monitorar a integridade das estruturas cerebrais profundas. Postula-se que, medindo com precisão as métricas associadas ao piscar, os dados podem ser coletados no campo que ajudarão na detecção de alterações na função cerebral sugestivas de concussão ou lesão cerebral mais grave. Um dispositivo Eyestat aprovado pela FDA será usado para este teste.

Biomarcadores sanguíneos:

Coletas de sangue da veia antecubital serão realizadas a cada sessão de teste para ajudar a determinar as concentrações séricas de biomarcadores. Um flebotomista treinado limpará completamente a superfície interna do cotovelo com um algodão embebido em álcool e coletará 7 ml de sangue total em tubos Vacutainer estéreis com agulha borboleta 21G. Após a coleta de sangue, o participante utilizará gaze para manter a pressão direta e será fornecido um curativo. O plasma será avaliado pela plataforma de ensaio 4-plex Simoa (Quanterix), que é um ELISA baseado em esferas magnéticas que permite a detecção de biomarcadores em concentrações femtomolares.

Técnicas de ressonância magnética:

Depois de concluir o procedimento de triagem de ressonância magnética, os participantes serão submetidos aos seguintes protocolos padronizados de ressonância magnética.

A imagem por tensor de difusão (DTI) é a técnica mais amplamente utilizada para estudar a integridade microestrutural da substância branca in vivo. O DTI fornece marcadores simples, como difusividade média (MD) e anisotropia fracional (FA), que têm sido usados ​​para refletir a alteração microestrutural do tecido durante o envelhecimento, distúrbios neurológicos e lesão cerebral traumática (ou seja, concussão). Entretanto, apesar de sua sensibilidade, MD e FA representam difusividade celular estimada por descrições estatísticas básicas que não correspondem diretamente a parâmetros biofisiológicos da integridade celular neural. O DTI assume a difusão gaussiana dentro de um único compartimento microestrutural e, portanto, provou ser não específico para danos estruturais axonais. Para resolver esta limitação, dispersão de orientação de neuritos e imagem de densidade (NODDI) foi caracterizado para avaliar a integridade microestrutural dos axônios usando um modelo não gaussiano com vários compartimentos. O NODDI permite que os pesquisadores meçam a densidade axonal na substância branca, a orientação da dispersão axonal e a difusão de água livre. A abordagem combinada usando NODDI e DTI revelará maior profundidade da degeneração axonal progressiva em resposta a impactos repetitivos subconcussivos da cabeça.

Tarefa Flanker: O teste Flanker mede a capacidade dos participantes de focar a atenção e ignorar informações irrelevantes. Portanto, a tarefa Flanker avaliará as mudanças na atenção dos participantes ao longo do tempo. Para esta tarefa, enquanto estiverem no scanner, os participantes receberão um conjunto de 5 setas acima do ponto de fixação. Eles serão instruídos a responder apenas na direção da seta central. Se a seta estiver apontando para a esquerda, os participantes serão instruídos a pressionar o botão de índice do controlador em sua mão esquerda. Se a seta estiver apontando para a direita, os participantes serão instruídos a pressionar o botão de índice do controlador em sua mão direita. As instruções serão lidas aos participantes antes do teste e será permitido pressionar ambos os botões de índice para garantir que haja compreensão. A tarefa será executada por um total de aproximadamente 10 minutos.

Tarefas N-Back: A tarefa n-back será usada para avaliar a memória verbal (letras) e visual (blocos). Para as tarefas verbais n-back, enquanto estiverem no scanner, os participantes receberão uma série de letras, com as letras sendo exibidas na tela uma de cada vez. Os participantes serão instruídos a responder se a letra alvo é igual ou diferente da carta apresentada, se o alvo apresentado é igual ou diferente da letra apresentada 1 verso ou 2 versos anteriores. Se a letra alvo for a mesma, os participantes serão instruídos a pressionar o botão de índice do controlador na mão esquerda e se a letra for diferente, os participantes serão instruídos a pressionar o botão de índice do controlador na mão direita. Para as tarefas visuais n-back, o design e as instruções serão os mesmos, mas as letras serão substituídas por objetos abstratos simples. As instruções serão lidas aos participantes antes do teste e será permitido pressionar ambos os botões de índice para garantir que haja compreensão. As tarefas n-back são executadas em blocos, com duração total de cerca de 15 minutos.