Šport otras mozgu Tech nebude chrániť proti poškodeniu mozgu, Science hovorí

Keď sa jeho prilba prudko zrazila s jeho súperovým ramenom, Luke Kuechly vyzeral ako bábika v životnej veľkosti. V okamihu, hviezda linebacker Carolina Panthers utrpel ešte ďalší otras mozgu. Jeho sezóna a možno aj kariéra boli v ohrození.

O niekoľko týždňov skôr, Kuechly začal nosiť experimentálny golier okolo krku navrhnutý tak, aby chránil jeho mozog zvnútra. Prístroj, známy ako Q-Collar, ktorý bol predtým predávaný ako NeuroShield, je navrhnutý tak, aby napodobňoval datelskú metódu ochrany pred zranením tým, že udržiava viac krvi vo vnútri lebky a vytvára efekt „bublinkovej fólie“ okolo mozgu.

Prečo teda toto bezpečnostné zariadenie inšpirované prírodou nezabránilo otrasom Luka Kuechlyho v roku 2017, ktorý zrejme stále nosí?

Ako fyziolog a výskumník športovej medicíny študujem, ako telo reaguje na cvičenie a iné stresory. Študujem aj spôsoby prevencie a liečby športových úrazov. Ako sa verejnosť dozvie viac o potenciálnych dlhodobých nebezpečenstvách kontaktných športov, vrátane chronickej traumatickej encefalopatie (CTE), rodičia, športovci a športové organizácie sa zúfalo snažia o rýchlu nápravu krízy otrasov mozgu. Nanešťastie, nemyslím si, že existuje jednoduché riešenie, ktoré by vo svojej podstate ohrozilo šport.

Argument vysokej nadmorskej výšky

V roku 2014 mi kamarát povedal o štúdii, v ktorej sa uvádza, že hráči NFL boli o 20-30 percent menej náchylní udržať otras mozgu v hrách v „vyšších“ výškach. Výskumníci sa domnievali, že vyššia nadmorská výška spôsobila mierny opuch v mozgu a následne zvýšený objem mozgu.

Toto „tesnejšie zapadnutie“ vnútri lebky by znížilo mozgový „bič“ počas nárazov, aby sa znížila pravdepodobnosť otrasov mozgu. Vzhľadom k tomu, že vyššia nadmorská výška chránila mozog, tvrdili, že by bolo prospešné replikovať tento „prísnejší strih“. Autori navrhli, aby sa to dalo dosiahnuť miernym tlakom na krčné žily hrdla, aby sa v mozgu zachytila ​​trochu viac krvi. Pred niekoľkými rokmi člen ich výskumného tímu podal patent na takéto zariadenie - krčný golier.

Kým tí, ktorí sú menej oboznámení s fyziológiou, mohli byť presvedčení o tomto fascinujúcom vysvetľujúcom vysvetlení, môj kolega výskumník Gerald Zavorsky, a myslel som si, že táto myšlienka je vedecky nepravdepodobná. Najdôležitejšie je, že štúdia definovala „vyššiu nadmorskú výšku“ ako čokoľvek nad skromnou hladinou 600 stôp nad morom - príliš nízke na to, aby ovplyvnilo objem mozgu. V podstate náš objem mozgu zostane pozoruhodne konštantný vo vysokej nadmorskej výške, aj keď sa môžeme cítiť ako dych alebo závrat. V „Mile High City“ v Denveri, kde sa nachádza najvyšší štadión NFL v krajine vo výške 2780 stôp nad hladinou mora, by ste sa museli snažiť zažiť aj nepatrný opuch v mozgu. Avšak v oveľa vyšších nadmorských výškach je v skutočnosti zvýšená pravdepodobnosť opuchu mozgu, ktorá spôsobuje život ohrozujúcu pohotovosť nazývanú mozgový edém s vysokou nadmorskou výškou.

Hazardná hra

Ak nadmorská výška nespôsobí ochranný nárast objemu mozgu, potom prečo boli otrasy znížené v hrách NFL hraných na viac ako 600 stôp nad morom? Na zodpovedanie tejto otázky sme preskúmali rovnaký verejne dostupný súbor údajov NFL. Pôvodná štúdia sa zaoberala údajmi z dvoch kombinovaných ročných období (2012 a 2013), ale analyzovali sme niekoľko ďalších rokov. Potvrdili sme, že miera otrasov mozgu bola počas sezóny 2013 skutočne „štatisticky znížená“ v „vyšších“ výškach, nie však v sezóne 2012. Vykopali sme hlbšie a nezistili žiadnu súvislosť medzi nadmorskou výškou a otrasmi v sezónach 2014 alebo 2015. Samostatná štúdia na vysokých školách ukázala, že otrasy boli ešte pravdepodobnejšie pri „vyššej“ nadmorskej výške.

Keďže účinok nebol konzistentný a opakovateľnosť je hlavným problémom vo všetkých vedách, predpokladali sme, že pôvodné väzby boli spôsobené náhodnou náhodou - matematickým artefaktom použitia obrovského súboru údajov takmer 1500 gigantov mriežky doslova dosadajúcich hlavy. týždenne.Ak by tomu tak bolo, mohli by sme očakávať, že niečo úplne svojvoľné, aby sa spájalo aj so zníženým rizikom otrasov mozgu. A naša analýza skutočne ukázala, že je to pravda. Ukazuje sa, že NFL tímy so zvieracími logami, ako napríklad Miami Dolphins, mali o 20-30 percent nižšie riziko otrasov mozgu v porovnaní s tímami bez loga zvierat, ako napríklad Pittsburgh Steelers, bez ohľadu na výšku hry.

Na základe našej analýzy sme dospeli k záveru, že náhodná šanca, nie fyziologická odpoveď, vysvetľuje, prečo boli otrasy v nadmorských výškach nad 600 stôp menej pravdepodobné. Teda golier na napodobňovanie nadmorskej výšky sa javí ako neodôvodnený na zabránenie otrasom mozgu.

The Datelská teória

Q-golier tiež replikuje, ako sa ďatle prirodzene chránia pred bolesťami hlavy. Podľa informácií o spoločnosti, ďatle stláčajú svoju krčnú žilu pomocou krčných svalov, aby navodili „tesnejšie prispôsobenie“ a znížili mozgové „šupiny“. Hoci tento úžasne znejúci mechanizmus je často prezentovaný ako fakt, nezdá sa, že by sa o ňom hovorilo nikde inde storočia vedeckých štúdií skúmajúcich ďatle.

Dôkladne som vyšetrila všetky datelské papiere, ktoré som našla, a potom som sledovala všetky ich referencie a proces zopakovala. Objavil som ornitologické papiere z roku 1700 prostredníctvom špičkových inžinierskych modelov biomechaniky ďateľov, ale nikto neuviedol jugulárnu kompresiu. Preto nie je prekvapujúce, že spoločnosť neuvádza žiadne vedecké odkazy na literatúru o ďatle.

Aj keď tento mechanizmus existuje a bol nejakým spôsobom prehliadnutý výskumníkmi z ďateľ, evolúcia dala ďateľovi početné jedinečné ochranné úpravy. V októbri 2018 som sa spojil s výskumníkom a publikoval prehľad týchto mechanizmov. Medzi ne patrí špecializovaná štruktúra kosti lebky a zobák absorbujúci otrasy. Ďateliny dokonca používajú veľmi špecifické postoje a pohyby, aby sa podopreli, čo pomáha rozptýliť silu z ich mozgov. Dospeli sme k záveru, že tieto viacnásobné ochranné mechanizmy fungujú v harmónii, ktorá sa nedá opakovať jednoduchým zatlačením na krčnú žilu.

Nový výskum naznačuje, že ďatle môžu skutočne pociťovať poranenia mozgu podobné tým, ktoré sú pozorované u ľudí. Bez ohľadu na to, fyzika dúcha bubnovanie sú úplne odlišné od toho, že športové otrasy, ktoré sa všeobecne dejú s nepredvídateľným načasovaním, a zahŕňajú značné rotácie hlavy. Napriek svojej intuitívnej výzve som presvedčený, že golier napodobňujúci ďateľ je viac pseudoscience ako inovácia.

Okrem športových otrasov

Ako moji kolegovia a ja sme odhaľovali vedecké zdôvodnenie Q-Collar, zdá sa, že výskum skúmajúci Q-golier sa zmenil zo zníženia rizika otrasov mozgu alebo odlišných udalostí po jedinom zásahu na menej hmatateľný cieľ redukcie mozgu. poškodenia z opakovaných vedľajších vplyvov.

Nové výskumy vychádzajú z dôkazov o prínose založenom na údajoch MRI. Ako uviedol jeden článok v roku 2016, golier „mohol poskytnúť ochranný účinok proti mikroštrukturálnym zmenám mozgu po opakovaných nárazoch hlavy.“ Článok uverejnený v októbri 2018 z malej štúdie ukázal, že mozgy ženských futbalistov, ktorí nosili obojky na sezónu zdanlivo nevykazovali žiadne poškodenie mozgu. Tí, ktorí nenosili golier, ukázali malé zmeny v niektorých oblastiach svojho mozgu.

Niektorí iní výskumníci však vyjadrili znepokojenie nad malým počtom subjektov a vysokou mierou zlyhania v podobných štúdiách o golieri. Niektorí lekári dospeli k záveru, že tento dôkaz nestačí na to, aby naznačil, že chráni mozog pred zranením a súčasné propagačné kampane sú „potenciálne zavádzajúce“. Aj ja som skeptický voči týmto zisteniam, pretože klinická využiteľnosť tohto konkrétneho typu údajov MRI zostáva najmä v súvislosti s dlhodobým zdravím.

Keďže sa spoločnosť usiluje o schválenie FDA a pozerá mimo športových aplikácií, obávam sa, že dlhodobé zdravie mozgu sa umiestňuje do zariadení odôvodnených nedorozumeniami fyziológie, náhodných vzťahov a áno, aj to, čo som uzavrel, sú nesprávne tvrdenia o ďatle a iné zvieratá.

Niektorí môžu tvrdiť, že aj keď to nefunguje, neexistuje žiadna škoda pri pridávaní dodatočnej vrstvy ochrany. Verím však, že je to nebezpečný postoj. Keď športovci majú pocit, že sú viac chránení, majú falošný pocit mimoriadnej bezpečnosti a hrajú agresívnejšie. To môže v skutočnosti zvýšiť riziko zranenia.

Ako dokazujú Luke Kuechly a iní, ani inovatívne ozvučovacie zariadenia nemôžu zastaviť otrasy v kontaktných športoch. Bohužiaľ, možno nevieme, či dlhodobé poškodenie mozgu môže byť skutočne obmedzené novými technológiami, až kým nebude neskoro.

Tento článok bol pôvodne publikovaný na The Conversation od Jamesa Smoligu. Prečítajte si pôvodný článok.