头部震荡对 ADHD 神经完整性和功能的影响

我们将以先到先得的方式为多动症组招募参与者。 我们将为非 ADHD 组选择年龄和性别匹配的对照（例如，与第 1、第 3、第 5 和第 7 ADHD 参与者匹配，因为这是 1:2 频率匹配采样）。 我们建议在研究中包括总共 60 名参与者（ADHD n = 40，非 ADHD n = 20）。

该研究包括 2 天内的 3 个数据收集时间点。 第一天将持续约 4.75 小时，第二天将持续约 1.5 小时。 该研究设计将能够测试 2 个急性期的结果指标。

• 第一次测试在足球头球干预之前进行
• 参与者将进行足球头球干预
• 第二次测试在足球头球干预后 2 小时进行
• 第 3 次测试在干预后约 24 小时进行

获得书面知情同意后，我们将使用自我报告的健康问卷来获取人口统计信息。 这些信息包括年龄、性别、BMI、种族/民族、多年的足球比赛和头球经验、先前脑震荡的次数和年龄、睡眠习惯，以及对其他神经系统状况的评估以筛选参与者的资格。 符合纳入标准且没有排除因素的参与者将进入测试程序。 从研究前 3 天到 24 小时后的时间点，将指导参与者 (1) 服用 ADHD 药物（针对 ADHD 队列），(2) 避免饮酒和娱乐性药物，以及 (3) 避免涉及头部撞击的活动。

足球头球干预：

实验将使用标准化且可靠的足球头球协议。 三轴加速度计和陀螺仪 (Triax Technologies) 嵌入头带口袋并位于头部后部以监测线性和旋转头部加速度。 JUGS 足球机将用于模拟两个组的标准球速为 25mph 的足球界外球。 球速类似于足球运动员从边线到中场的长距离掷界外球。 足球运动员在练习和比赛中经常执行此操作。 参与者将站在距离机器约 40 英尺的地方进行足球头球。 头球的平均线性头部加速度约为 20 g，而常规角球或球门球（~50mph）产生的加速度超过 50 g。 两组的参与者将执行 10 个头球，每分钟 1 个头球。

健康问卷筛查：

获得书面知情同意后，我们将使用自我报告的健康问卷来获取人口统计信息。 这些信息包括年龄、性别、BMI、种族/民族、多年的足球比赛和头球经验、先前脑震荡的次数和年龄、睡眠习惯，以及对其他神经系统状况的评估以筛选参与者的资格。 在第一次和最后一次测试之前，参与者将被要求确认他们前一天晚上的睡眠时间超过 4 小时，在研究开始前 3 天内没有饮酒或服用娱乐性药物，没有参加涉及研究开始前 3 天内的头部撞击，对于 ADHD 组，他们将被要求提供他们当天服用规定的 ADHD 药物的时间。 此外，参与者将在参与成像程序之前与成像研究设施 (IRF) 操作员一起完成参与者健康检查清单。 该清单将筛查参与者是否出现与 COVID-19 相关的症状。

ADHD 诊断和筛查精神因素和物质滥用：

我们将对两组进行 ADHD 诊断的两步验证。 签署同意书后，将指示 ADHD 参与者提交由其医生评估和指定的 ADHD 诊断确认书。 在后续会议期间，我们将使用成人 ADHD 调查员症状评定量表 (AISRS) 对两组进行半结构化诊断访谈，AISRS 是衡量成人患者 ADHD 症状的有力、有效的疗效指标。 评估将由训练有素的检查员（临床社会工作者）进行，他们将不知道参与者的诊断状态。 我们还将使用 PHQ-9 评估 (1) 抑郁、焦虑和恐慌症状； (2) 使用 AUDIT 的酒精使用障碍； (3) 使用 CUDIT 的大麻使用障碍。

NPC和KDT：

在每次测试期间，将对每个参与者进行各种评估。 首先，由近会聚点 (NPC) 和 King-Devick 测试 (KDT) 组成的眼部评估将分别用于评估眼运动功能和神经眼科功能。 NPC 测量在出现复视之前人们在聚焦于一个物体时可以保持会聚的最近点。 评估将重复两次，平均 NPC 分数将用于统计分析。 完成 NPC 后，参与者将完成 KDT。 KDT 评估神经眼科功能，因为它设计了眼球扫视运动以及大脑功能的多个方面，如注意力、语言和注意力。 它将在手持平板电脑上进行管理。 参与者将获得一张试用“演示”卡来练习任务。 在演示卡之后，参与者将点击 3 张测试卡。 参与者将被要求从左到右、从上到下大声朗读测试卡上的一系列数字，尽可能快、尽可能准确，同时不要用他/她的手指作为阅读指南。 3 张测试卡的难度递增（即 准则消失，数字变得更加密集）。 KDT 记录参与者完成任务所花费的总时间（以秒为单位）（所有 3 张测试卡）。 准确性将由站在参与者身后的实验室人员记录，并记录测试期间出现的任何错误（错误数字、遗漏数字等）。

眼睛反射评估 (Blinktbi)：

当对角膜、眼角周围的直接区域、睫毛或直接对眶周神经施加刺激时，会引发眨眼反射。 这种反射是通过刺激进入脑干的神经来促进的，通过许多脑干和基底神经节结构循环，包括网状结构和多巴胺能系统，然后在实际眨眼时到达面神经。 这提供了一种非侵入性的方法来监测大脑深部结构的完整性。 据推测，通过精确测量与眨眼相关的指标，可以在现场收集数据，这将有助于检测暗示脑震荡或更严重脑损伤的脑功能变化。 FDA 批准的 Eyestat 设备将用于此测试。

血液生物标志物：

将在每个测试阶段进行肘前静脉抽血，以帮助确定血清生物标志物浓度。 训练有素的抽血师将用酒精棉签彻底清洁肘部内表面，并用 21G 蝶形针吸取 7 毫升全血到无菌 Vacutainer 试管中。 抽血后，参与者将使用纱布保持直接压力，并提供绷带。 血浆将通过 4 重 Simoa 测定平台 (Quanterix) 进行评估，该平台是一种基于磁珠的 ELISA，可以检测飞摩尔浓度的生物标志物。

核磁共振技术：

完成 MRI 筛查程序后，参与者将接受以下标准化 MRI 协议。

扩散张量成像 (DTI) 是研究体内白质微观结构完整性的最广泛使用的技术。 DTI 提供简单的标记，例如平均扩散率 (MD) 和分数各向异性 (FA)，这些标记已用于反映衰老、神经系统疾病和创伤性脑损伤（即脑震荡）过程中的微观结构组织变化。 然而，尽管它们具有敏感性，但 MD 和 FA 代表了通过基本统计描述估计的细胞扩散率，这些描述并不直接对应于神经细胞完整性的生物生理学参数。 DTI 假设单个微结构隔间内的高斯扩散，因此已证明对轴突结构损伤没有特异性。 为了解决这一限制，神经突定向分散和密度成像 (NODDI) 已被表征为使用具有多个隔间的非高斯模型评估轴突的微观结构完整性。 NODDI 允许研究人员测量白质内的轴突密度、轴突分散的方向和自由水扩散。 使用 NODDI 和 DTI 的组合方法将揭示更大深度的进行性轴突变性以响应重复性脑震荡性头部撞击。

侧卫任务：侧卫测试衡量参与者集中注意力并忽略无关信息的能力。 因此，Flanker 任务将评估参与者注意力随时间的变化。 对于此任务，在扫描仪中时，参与者将在注视点上方看到一组 5 个箭头。 他们将被指示只响应中心箭头的方向。 如果箭头指向左侧，将指示参与者按下左手控制器的索引按钮。 如果箭头指向右侧，将指示参与者按下右手控制器的索引按钮。 参与者将在测试前阅读说明，并被允许按下两个索引按钮以确保理解。 该任务将运行总共大约 10 分钟。

N-Back 任务：n-back 任务将用于评估口头（字母）和视觉（块）记忆。 对于口头 n-back 任务，在扫描仪中，参与者将看到一系列字母，一次一个字母显示在屏幕上。 参与者将被指示回答目标字母是否与呈现的字母相同或不同，如果呈现的目标与之前呈现的 1-back 或 2-back 字母相同或不同。 如果目标字母相同，将指示参与者按下左手控制器的索引按钮，如果字母不同，将指示参与者按下右手控制器的索引按钮。 对于视觉 n-back 任务，设计和说明将相同，但字母将替换为简单的抽象对象。 参与者将在测试前阅读说明，并被允许按下两个索引按钮以确保理解。 n-back 任务作为块设计执行，总持续时间约为 15 分钟。