Технологія спортивного струсу мозку не захистить від шкоди мозку, повідомляє Наука

Коли його шолом сильно зіткнувся з плечем свого супротивника, Люк Кючлі виглядав як лялька-бобслей в натуральну величину. В одну мить, зоряний лайнер зірки Кароліни Пантер потерпів ще одне струс мозку. Його сезон, і, можливо, кар'єра, був під загрозою.

Кілька тижнів тому Кюхлі почав носити експериментальний комір навколо шиї, призначений для захисту мозку зсередини. Пристрій, відомий як Q-Collar, і раніше проданий як NeuroShield, призначений для імітації методу захисту дятла від захисту травми, зберігаючи більше крові всередині черепа, щоб створити ефект "міхура" навколо мозку.

Отже, чому це не натхнене природою обладнання для безпеки перешкоджало струсу мозку Люка Куйчлі 2017 року, яке, мабуть, він все ще носить?

Як фізіолог і дослідник спортивної медицини, я вивчаю, як організм реагує на фізичні вправи та інші стресори. Я також вивчаю шляхи запобігання та лікування спортивних травм. Як громадськість дізнається більше про потенційні довгострокові небезпеки контактних видів спорту, включаючи хронічну травматичну енцефалопатію (КТР), батьки, спортсмени та спортивні організації відчайдушно прагнуть знайти швидке вирішення кризи струсу мозку. На жаль, я не думаю, що існує просте рішення, щоб зробити спочатку безпечним для спорту високим ризиком.

Аргумент на висоту

Ще в 2014 році друг розповів мені про дослідження, в яких повідомлялося, що гравці НФЛ мали на 20-30% менше шансів утриматися від струсу мозку в іграх, які грали на «вищих» висотах. Дослідники теоретизували, що більша висота викликала невеликий набряк мозку і, отже, збільшив обсяг мозку.

Це «щільне прилягання» до черепа зменшить «морозиво» мозку під час ударів, щоб зменшити ймовірність струсів. Оскільки більша висота, здавалося, захищала мозок, вони стверджували, що було б корисно повторити цю «щільну прилягання». Автори запропонували це досягти, застосувавши невеликий тиск на яремні вени шиї, щоб захопити трохи більше крові всередині мозку. Кілька років тому член їх дослідницької групи подав патент на такий пристрій - яремний компресійний нашийник.

Хоча ті, хто менш знайомі з фізіологією, могли бути переконані в цьому захоплюючому звучанні пояснення, мій колега дослідник, Джеральд Zavorsky, і я думав, що ця ідея була науково неправдоподібною. Найважливіше те, що дослідження визначило “більшу висоту” як все вище мізерного 600 футів над рівнем моря - занадто низько, щоб мати будь-який вплив на обсяг мозку. По суті, наш об'єм мозку залишається надзвичайно постійним на великій висоті, навіть якщо ми відчуваємо задишку або запаморочення. У “Mile High City” в Денвері, де розміщений найвищий стадіон NFL в країні на висоті 5 280 метрів над рівнем моря, вам буде важко відчути навіть незначний набряк мозку. Тим не менш, на набагато більш високих рівнях, є фактично підвищена ймовірність набряку мозку, що викликає небезпечну для життя надзвичайну ситуацію, яка називається великим набряком головного мозку.

Гра на шанс

Якщо висота не викликає захисного збільшення обсягу головного мозку, то чому струси мозку знижувалися в іграх НФЛ, які грали більше ніж на 600 метрів над рівнем моря? Щоб відповісти на це питання, ми розглянули той же загальнодоступний набір даних NFL. Оригінальне дослідження розглянуло дані двох комбінованих сезонів (2012 та 2013), але ми проаналізували кілька додаткових років. Ми підтвердили, що рівень струсу мозку дійсно статистично знижений на високих висотах протягом сезону 2013 року, але не в сезоні 2012 року. Ми вирили глибше і не виявили зв'язку між висотою і струсами у сезонах 2014 або 2015 року. Окреме дослідження у коледжів спортсменів показало, що скачки були ще більш ймовірними на «більш високій» висоті.

Оскільки ефект не був послідовним, і повторюваність є основною проблемою у всій науці, ми підозрювали, що початкові зв'язки були пов'язані з випадковим випадком - математичним артефактом використання величезного набору даних з майже 1500 гігантів-ліній, що буквально зав'язують один одного щотижня.Якщо це було так, то ми могли б очікувати, що щось цілком довільне також буде пов'язано зі зниженням ризику струсу мозку. І, насправді, наш аналіз показав, що це правда. Виявилося, що команди NFL з логотипами тварин, такі як дельфіни Майамі, також мали на 20-30% менший ризик струсу мозку, порівняно з командами без логотипів тварин, таких як Pittsburgh Steelers, незалежно від висоти гри.

Виходячи з нашого аналізу, ми прийшли до висновку, що випадкова випадковість, а не фізіологічна реакція, пояснює, чому струси мозку менш вірогідні на висотах понад 600 футів. Таким чином, комір, що імітує висоту, здається невиправданим для запобігання струсів.

Теорія дятла

Імовірно, Q-комір також повторює, як дятли природно захищають себе від головних болів. Згідно з інформацією компанії, дятли стискають свою яремну вену, використовуючи свої м'язи шиї, щоб викликати «щільніше прилягання» і зменшити «морозиво». Хоча цей дивовижний звуковий механізм часто представлений як факт, він, здається, ніде не згадується в усьому світі. століття наукових досліджень, що вивчають дятлів.

Я ретельно оглянув всі документи дятла, які я міг знайти, а потім відстежував усі їхні посилання і повторив процес. Я виявив документи орнітології з 1700-х років за допомогою найсучасніших інженерних моделей біомеханіки дятла, але жодна з них не згадувалася. Таким чином, не дивно, що компанія не наводить жодних наукових посилань на літературу дятла.

Навіть якщо цей механізм дійсно існує, і його дослідники десь не помітили, еволюція дала дятлу численні унікальні захисні пристосування. Я об'єднався з дослідником дятла і опублікував резюме цих механізмів у жовтні 2018 року. Вони включають спеціалізовану структуру кісток черепа і дзьоб, що поглинає удар. Дятлів навіть використовують дуже специфічні пози і рухи, щоб підкріпити себе, що допомагає розсіювати силу від їх мозку. Ми прийшли до висновку, що ці численні захисні механізми працюють в гармонії, які неможливо повторити, просто натиснувши на яремну вену.

Нові дослідження показують, що дятли дійсно можуть відчувати травми мозку, подібні до тих, які спостерігаються у людей. Незважаючи на це, фізика дятла барабани є абсолютно іншою, ніж у спортивних струсів, які, як правило, відбуваються з непередбачуваними термінами, і включають значну ротацію голови. Незважаючи на свою інтуїтивну привабливість, я вважаю, що комір, що імітує дятла, є більш псевдонаукою, ніж інновацією.

За межами спортивних потрясінь

Оскільки мої колеги і я розвінчували наукове обґрунтування Q-Collar, дослідження, що вивчають Q-Collar, здається, перейшли від зниження ризику струсів або окремих подій після одного удару, до менш відчутної мети зменшення мозку пошкодження від повторних підконтрольних впливів.

Нове дослідження вимагає доказів переваг на основі даних МРТ. Як випливає з однієї статті у 2016 році, комір "міг забезпечити захисний ефект від мікроструктурних змін мозку після повторних ударів головою". Стаття, опублікована в жовтні 2018 року з невеликого дослідження, показала, що мозок жінок-футболістів, які носили нашийники за сезон мабуть, не виявило пошкодження мозку. Ті, хто не носив комір, показали невеликі зміни в деяких областях свого мозку.

Проте деякі інші дослідники висловили занепокоєння з приводу невеликої кількості суб'єктів та високого рівня відсіву в аналогічних дослідженнях щодо комірців. Деякі лікарі прийшли до висновку, що цих доказів недостатньо, щоб припустити, що він захищає мозок від травм, і поточні рекламні кампанії "потенційно вводять в оману". Я також залишаюся скептичним щодо цих даних, оскільки залишається клінічна корисність цього конкретного типу даних МРТ. незрозуміло, особливо стосовно довгострокового здоров'я.

Оскільки компанія прагне до схвалення FDA і виходить за рамки спортивних додатків, я боюся, що довгострокове здоров'я мозку розміщується в обладнанні, яке виправдовується непорозуміннями з фізіології, випадковими відносинами, і так, навіть те, що я зробив, є неправильними твердженнями про дятлів і інших тварин.

Деякі можуть стверджувати, що навіть якщо це не спрацює, немає ніякої шкоди при додаванні додаткового рівня захисту. Однак, я вважаю, що це небезпечне ставлення. Коли спортсмени відчувають, що вони більш захищені, вони мають помилкове відчуття додаткової безпеки і грають більш агресивно. Це може фактично збільшити ризик травмування.

Як засвідчує Люк Кючлі та інші, навіть інноваційне обладнання не може зупинити струси в контактних видах спорту. На жаль, ми можемо не знати, чи може довгострокове пошкодження мозку фактично обмежуватися новими технологіями, поки не буде надто пізно.

Ця стаття спочатку була опублікована на бесіді Джеймса Смоліги. Читайте оригінальну статтю тут.