O efeito do jejum intermitente em impactos subconcussivos agudos na cabeça

Os pesquisadores usarão um projeto de estudo controlado randomizado e recrutarão os participantes por ordem de chegada para o estudo. Os quatro grupos são; Jejum de 8 dias, jejum de 5 dias pré-cabeça, jejum de 3 dias pós-cabeça e controle.

O estudo consiste em 4 pontos de coleta de dados em um período de 8 dias. As quatro sessões de coleta de dados terão duração aproximada de 2 horas. Este desenho de estudo permitirá que os pesquisadores testem medidas de resultados nas fases subaguda e aguda.

• No dia 0, a 1ª sessão de teste ocorre imediatamente antes do período de 8 dias.
• No dia 4, a 2ª sessão de teste acontece logo antes do cabeceamento do futebol.
• Os participantes realizarão as cabeçadas de futebol.
• No dia 5, a 3ª sessão de teste ocorre 24 horas após o cabeceamento do futebol.
• No dia 7, a 4ª sessão de teste acontece 72 horas após o cabeceamento do futebol.

Quando o consentimento informado por escrito for obtido, os pesquisadores usarão um questionário de saúde autorreferido para obter informações demográficas. As informações incluem idade, sexo, raça/etnia, anos de experiência jogando futebol e cabeceando, número e idade de concussões anteriores, hábitos de sono, ciclo menstrual e histórico de dieta, 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.

Título de 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 todos os grupos realizarão 20 cabeçalhos com 1 cabeçalho a cada 30 segundos.

Questionários:

Os pesquisadores também (1) avaliarão sintomas de depressão, ansiedade, estresse e pânico usando o PHQ-9, GAD-7 e o Inventário de Estresse Diário; (2) transtorno por uso de álcool usando AUDIT; (3) transtorno por uso de cannabis usando CUDIT; (4) estados de humor usando POMS; e (5) sintomas de concussão usando SCAT.

Avaliação de Impedância Biológica:

As medidas de peso corporal serão feitas em cada visita usando uma avaliação de impedância bioelétrica (BIA, Tanita Corporation of America, Arlington Heights, IL). Este é um método para estimar a composição corporal, em particular a gordura corporal, a massa muscular e a composição total da água corporal. A BIA usa um fluxo de corrente elétrica fraca através do corpo e a voltagem é medida para calcular a impedância (resistência) do corpo.

NPC e KDT:

Durante cada sessão de teste, várias avaliações serão realizadas em cada participante. Primeiramente, as 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 neuroftalmológica, 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-oftalmológica 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.

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.

Os dados de Espectroscopia de Ressonância Magnética serão coletados usando uma sequência PRESS (Point RESolved Spectroscopy) de um único voxel. A principal região de interesse (ROI) dos pesquisadores para análise de MRS é o córtex pré-frontal dorsolateral (DLPFC). Esta região desempenha um papel vital na regulação da memória, atenção, emoção/comportamento e função motora autonômica, e estudos anteriores mostraram níveis neurometabólicos alterados nesta região após lesões concussivas e subconcussivas. O voxel MRS com dimensão de 15x20x25mm3 será posicionado no DLPFC tendo como referência a imagem ponderada em T1. Haverá também uma varredura MRS coletada coletando informações em todo o cérebro para comparar com a varredura de voxel único do DLPFC.

Tarefa N-Back: A tarefa n-back será usada para avaliar a memória verbal (letras). 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. A tarefa n-back tem uma duração total de cerca de 7 minutos.