211service.com
Ny krage lovar att hålla idrottares hjärnor från att slasra under påverkan
Kan en halsburen enhet skydda idrottares och soldaters hjärnor mot traumatiska skador? Det är löftet om teknik som forskare börjar testa på människor efter flera år av djurstudier.
Tanken bakom ett sådant halsband, som ursprungligen inspirerades av studier av djur som tål upprepade slag mot huvudet, är att öka mängden blod i hjärnan något och därmed dämpa den på ett sätt som ingen hjälm kan, säger Julian dansar , en co-uppfinnare av teknologin, ordförande för neurosurgery vid NorthShore University HealthSystem och co-direktör för NorthShore Neurological Institute i Evanston, Illinois.
Studier av hjärnan hos avlidna idrottare, som har kopplat repetitivt huvudtrauma till neurodegenerativ sjukdom, har väckt oro över riskerna för idrottare som utövar kontaktsporter (se En titt inuti en död fotbollsspelares hjärna) och av soldater på slagfältet, där traumatisk hjärnskada är också relativt vanligt.
Bailes, den tidigare läkaren i Pittsburgh Steelers som var avgörande i första varna allmänheten till den neurodegenerativa sjukdomen kronisk traumatisk encefalopati, eller CTE – och som porträtteras av Alec Baldwin i Hollywood-dramat Hjärnskakning —säger att hjälmar inte skyddar mot skador som uppstår när hjärnan, som flyter i cerebrospinalvätska och inte är kopplad till skallen, skvalpar runt. Det fick honom och hans kollegor att fråga: Finns det något sätt att begränsa hjärnans rörelser och förmåga att skvalpa?
Uppfinnarna av den här enheten, som nu testas hos idrottare, säger att den kan minska risken för hjärnskador.
Forskarna fastställde att hackspettar och trollhornsfår - som båda tolererar repetitiva slag mot huvudet - kan göra det genom att justera trycket och volymen inuti skallen så att deras hjärnor inte skvalpar. De tittade också på data om rapporterade hjärnskakning i gymnasieidrott såväl som i NFL-spel och fann att hjärnskakningsfrekvensen var ungefär 30 procent lägre i spel som spelades på högre höjd. Detta kan bero på att den mänskliga hjärnan tenderar att öka i volym på hög höjd, vilket ger den mindre utrymme att röra sig inne i kraniet, säger Gregory Myer , chef för laboratoriet för mänsklig prestation vid Cincinnati Children's Hospital.
Att uppnå en tätare passform mellan hjärnan och skallen är tanken bakom den nya kragen, en U-formad enhet som sitter tätt mot ryggen och sidorna av en persons nacke. Den applicerar mild kompression (ungefär lika mycket som en slips, säger Bailes) på halsvenerna, vilket minskar mängden blod som rinner tillbaka till hjärtat efter varje slag. Tester i råttmodeller tyder på att sådan jugularkompression leder till minskade tecken på hjärnskada, och forskarna antar att detta beror på mindre slaskande. Myer designar nu ytterligare djurstudier med grisar.
Myer leder också mänskliga studier, som innebär att man använder elektroencefalografi och avancerad magnetisk resonanstomografi (MRI) för att fånga information om hjärnan hos idrottare - hockey- och fotbollsspelare hittills - under försäsongen, mellansäsongen och eftersäsongen. Hjälmmonterade accelerometrar spårar mängden och storleken av huvudkollisioner under tävling. I ett givet experiment bär en grupp spelare kragen och en kontrollgrupp inte. (Ägaren och utvecklaren av tekniken, ett företag som heter Q30 Innovationer , finansierar denna forskning, men Myers arbete är skilt från produktutvecklingen och han har ingen ytterligare ekonomisk relation med företaget.)
En skyddande krage under utveckling sätter ett försiktigt tryck på halsvenerna för att öka volymen blod i hjärnan. Det kan hjälpa till att skydda den från traumatiska skador.
Att demonstrera effektiviteten av denna teknik kommer att vara utmanande eftersom forskare fortfarande förstår väldigt lite om sambandet mellan tecknen på skada som upptäcks via avancerad MRI och en persons symtom (se Hjärnärr som upptäcks vid hjärnskakning). Vidare är det inte bra att förstå i vilken grad risken för skada eller sjukdom varierar från individ till individ – tillsammans med varför den varierar – även om framtida datamängder som de Myer samlar in skulle kunna börja belysa dessa frågor.
Hela spektrumet av biomekaniska konsekvenser av detta tillvägagångssätt är inte heller klart. Att till exempel behålla mer blod i hjärnan skulle göra att gränssnittet mellan vävnaden och insidan av skallen förändras, och det är okänt vilken effekt det skulle ha, säger David Meaney , professor i bioteknik vid University of Pennsylvania. Det gränssnittet är ett viktigt forskningsämne för tillfället, säger han.
När det gäller eventuella risker förknippade med att modulera blodflödet mellan hjärtat och hjärnan, säger Myer att säkerhet är mycket viktigare än effektivitet vid denna tidpunkt, och att gruppen har haft diskussioner med eller begärt åsikter från hundratals läkare om tekniken . Myer säger att effekten av enheten liknar vad som händer när vi ligger ner. När vi är horisontella flyter blod in i en kompenserande reserv, säger han, och kragen är tänkt att bara lägga till tillräckligt för att fylla den reserven. Hittills har det inte förekommit några negativa händelser, säger han, men det är därför vi måste göra forskningen.