Tech Concussion Tech จะไม่ป้องกันความเสียหายของสมองวิทยาศาสตร์กล่าว

ขณะที่หมวกนิรภัยของเขาชนกับไหล่ของคู่ต่อสู้อย่างรุนแรงลุคคูเชลก็ดูเหมือนตุ๊กตาหัวโตที่มีชีวิตขนาด ในเวลาไม่นานผู้กำกับบร็องโกแคโรไลนาแพนเทอร์สตาร์ต้องทนทุกข์ทรมานกับการสั่นสะเทือนอีกครั้ง ฤดูกาลและอาชีพของเขาอาจตกอยู่ในอันตราย

ไม่กี่สัปดาห์ก่อนหน้านี้ Kuechly เริ่มสวมปลอกคอทดลองรอบคอของเขาที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องสมองของเขาจากภายใน อุปกรณ์ที่เรียกว่า Q-Collar และขายก่อนหน้านี้เป็น NeuroShield ได้รับการออกแบบมาเพื่อเลียนแบบวิธีการป้องกันการบาดเจ็บของนกหัวขวานโดยเก็บเลือดไว้ในกะโหลกศีรษะมากขึ้นเพื่อสร้างผลกระทบ "ห่อฟอง" รอบ ๆ สมอง

ดังนั้นเหตุใดอุปกรณ์ความปลอดภัยที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติจึงไม่สามารถป้องกันการถูกกระทบกระแทกของปี 2017 ของ Luke Kuechly ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเขายังคงสวมอยู่?

ในฐานะนักวิจัยด้านสรีรวิทยาและเวชศาสตร์การกีฬาฉันศึกษาว่าร่างกายตอบสนองต่อการออกกำลังกายและความเครียดอื่น ๆ อย่างไร ฉันยังศึกษาวิธีการป้องกันและรักษาอาการบาดเจ็บจากการเล่นกีฬา เนื่องจากประชาชนได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้นในระยะยาวของกีฬาติดต่อรวมถึงโรคสมองจากบาดแผลเรื้อรัง (CTE) ผู้ปกครองนักกีฬาและองค์กรกีฬาต่างหวังที่จะแก้ไขปัญหาวิกฤตการถูกกระทบกระแทกอย่างรวดเร็ว น่าเสียดายที่ฉันไม่คิดว่าจะมีวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่จะทำให้กีฬามีความเสี่ยงสูงอย่างแท้จริง

อาร์กิวเมนต์ระดับความสูง

ย้อนกลับไปในปี 2014 เพื่อนคนหนึ่งเล่าให้ฉันฟังเกี่ยวกับการศึกษาซึ่งรายงานว่าผู้เล่นเอ็นเอฟแอลมีโอกาสน้อยกว่าที่จะรักษาการสั่นสะเทือนในเกมที่เล่นในระดับสูงกว่า 20-30 เปอร์เซ็นต์ นักวิจัยได้ตั้งทฤษฎีว่าระดับความสูงที่สูงขึ้นนั้นทำให้สมองบวมเล็กน้อยและส่งผลให้ปริมาณสมองเพิ่มขึ้น

“ กระชับพอดี” ภายในกะโหลกศีรษะนี้จะช่วยลดสมอง“ slosh” ในระหว่างการกระแทกเพื่อลดโอกาสการถูกกระทบกระแทก เนื่องจากระดับความสูงที่สูงขึ้นนั้นช่วยปกป้องสมองพวกเขาแย้งว่ามันจะเป็นประโยชน์ในการทำซ้ำแบบนี้ "กระชับมากขึ้น" ผู้เขียนเสนอว่าสิ่งนี้สามารถทำได้โดยการใช้แรงกดเล็กน้อยบนเส้นเลือดคอของคอเพื่อดักจับเลือดภายในสมอง ไม่กี่ปีก่อนหน้านี้สมาชิกในทีมวิจัยของพวกเขายื่นสิทธิบัตรสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว - คอบีบอัดคอ

ในขณะที่คนที่ไม่คุ้นเคยกับสรีรวิทยาอาจได้รับการโน้มน้าวด้วยคำอธิบายที่น่าสนใจนี้นักวิจัยเพื่อนของฉัน Gerald Zavorsky และฉันคิดว่าความคิดนี้ไม่น่าเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์ สิ่งสำคัญที่สุดคือการศึกษากำหนด "ระดับความสูงที่สูงขึ้น" เป็นอะไรที่สูงกว่าระดับน้ำทะเลน้อยกว่า 600 ฟุตซึ่งต่ำเกินไปที่จะมีผลกระทบต่อปริมาณสมอง โดยพื้นฐานแล้วปริมาณสมองของเรายังคงอยู่ในระดับสูงอย่างน่าทึ่งแม้เมื่อเรารู้สึกว่าหายใจไม่สะดวก ใน“ Mile High City” ของเดนเวอร์ซึ่งเป็นที่ตั้งของสนามกีฬา NFL ที่สูงที่สุดในประเทศที่ความสูง 5,280 ฟุตเหนือระดับน้ำทะเลคุณจะรู้สึกอึดอัดที่จะได้สัมผัสกับอาการบวมของสมอง อย่างไรก็ตามที่ระดับความสูงที่สูงมากมีความเป็นไปได้ที่สมองบวมมากขึ้นซึ่งเป็นเหตุฉุกเฉินที่คุกคามต่อชีวิตที่เรียกว่าภาวะสมองบวมในระดับสูง

เกมแห่งโอกาส

หากระดับความสูงไม่ทำให้ปริมาตรของสมองเพิ่มขึ้นการป้องกันการถูกกระทบกระแทกลดลงในเกม NFL ที่เล่นที่ความสูงกว่า 600 ฟุตเหนือระดับน้ำทะเล เพื่อตอบคำถามนี้เราได้ตรวจสอบชุดข้อมูล NFL ที่เปิดเผยต่อสาธารณะ การศึกษาต้นฉบับดูข้อมูลจากสองฤดูกาลรวมกัน (2012 และ 2013) แต่เราวิเคราะห์เพิ่มเติมอีกไม่กี่ปี เรายืนยันว่าอัตราการถูกกระทบกระแทกนั้นลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ "สูง" ในช่วงฤดูกาล 2013 แต่ไม่ใช่ในฤดูกาล 2012 เราขุดลึกลงไปและไม่พบความเชื่อมโยงระหว่างระดับความสูงและความสั่นสะเทือนในฤดูกาล 2014 หรือ 2015 การศึกษาแยกต่างหากในนักกีฬาวิทยาลัยแสดงให้เห็นว่าการถูกกระทบกระแทกมีแนวโน้มที่ระดับ "สูงกว่า" มากกว่า

เนื่องจากเอฟเฟกต์ไม่สอดคล้องกันและการทำซ้ำเป็นปัญหาที่สำคัญในวิทยาศาสตร์ทั้งหมดเราจึงสงสัยว่าการเชื่อมโยงดั้งเดิมเกิดจากการสุ่มโอกาส - สิ่งประดิษฐ์ทางคณิตศาสตร์ของการใช้ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ของยักษ์กริดเหล็ก 1,500 ตัว เป็นรายสัปดาห์หากเป็นเช่นนั้นเราอาจคาดหวังว่าบางสิ่งบางอย่างโดยพลการจะเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่ลดลงของการถูกกระทบกระแทก และแน่นอนการวิเคราะห์ของเราแสดงให้เห็นว่าเป็นจริง ปรากฎว่าทีมเอ็นเอฟแอลที่มีโลโก้สัตว์เช่น Miami Dolphins ก็มีความเสี่ยงต่อการถูกกระทบกระแทกลดลง 20-30 เปอร์เซ็นต์เมื่อเปรียบเทียบกับทีมที่ไม่มีโลโก้สัตว์เช่น Pittsburgh Steelers โดยไม่คำนึงถึงระดับความสูงของเกม

จากการวิเคราะห์ของเราเราสรุปว่าโอกาสแบบสุ่มไม่ใช่การตอบสนองทางสรีรวิทยาอธิบายว่าทำไมการสั่นสะเทือนนั้นมีโอกาสน้อยกว่าที่ระดับความสูง 600 ฟุต ดังนั้นปกระดับความสูงล้อเลียนดูเหมือนไม่ยุติธรรมสำหรับการป้องกันการถูกกระทบกระแทก

ทฤษฎีนกหัวขวาน

คาดว่า Q-Collar จะเลียนแบบว่านกหัวขวานปกป้องตนเองจากอาการปวดหัวตามธรรมชาติได้อย่างไร ตามข้อมูลของ บริษัท นกหัวขวานบีบเส้นเลือดดำของพวกเขาโดยใช้กล้ามเนื้อคอเพื่อกระตุ้น“ กระชับพอดี” และลดสมอง“ slosh” ในขณะที่กลไกที่ทำให้เกิดเสียงที่น่าทึ่งนี้มักจะถูกนำเสนอในความเป็นจริง ศตวรรษของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่ตรวจสอบนกหัวขวาน

ฉันตรวจสอบเอกสารนกหัวขวานทั้งหมดอย่างละเอียดที่ฉันสามารถหาได้จากนั้นติดตามการอ้างอิงทั้งหมดของพวกเขาและทำซ้ำกระบวนการ ฉันค้นพบเอกสารวิทยาจากยุค 1700 ผ่านแบบจำลองทางวิศวกรรมที่ทันสมัยของชีวกลศาสตร์นกหัวขวาน แต่ไม่มีใครพูดถึงการบีบอัดคอหอย ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ บริษัท จะไม่อ้างอิงการอ้างอิงทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ กับวรรณกรรมนกหัวขวาน

แม้ว่ากลไกนี้จะมีอยู่และถูกมองข้ามอย่างใดโดยนักวิจัยนกหัวขวานวิวัฒนาการให้นกหัวขวานดัดแปลงมากมายที่เป็นเอกลักษณ์ ฉันร่วมมือกับนักวิจัยนกหัวขวานและตีพิมพ์บทสรุปของกลไกเหล่านี้ในเดือนตุลาคม 2018 สิ่งเหล่านี้รวมถึงโครงสร้างกระดูกกะโหลกศีรษะแบบพิเศษและจะงอยปากดูดซับแรงกระแทก นกหัวขวานใช้ท่าที่เฉพาะเจาะจงและการเคลื่อนไหวเพื่อรั้งตัวเองซึ่งช่วยกระจายแรงออกไปจากสมองของพวกเขา เราได้ข้อสรุปว่ากลไกการป้องกันที่หลากหลายเหล่านี้ทำงานได้อย่างกลมกลืนซึ่งไม่สามารถทำซ้ำได้โดยเพียงแค่กดเส้นเลือดใหญ่ที่คอ

งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่านกหัวขวานอาจประสบกับอาการบาดเจ็บที่สมองเช่นเดียวกับที่พบในมนุษย์ ไม่ว่าฟิสิกส์ของการตีกลองนกหัวขวานค่อนข้างแตกต่างจากการกระทบกระแทกกีฬาซึ่งโดยทั่วไปเกิดขึ้นกับเวลาที่คาดเดาไม่ได้และเกี่ยวข้องกับการหมุนหัวมาก แม้จะมีการอุทธรณ์ที่ใช้งานง่าย แต่ฉันเชื่อว่าคอปกนกหัวขวานล้อเลียนนั้นมีการเลียนแบบมากกว่านวัตกรรม

นอกเหนือจากการถูกกระทบกระแทกกีฬา

ในขณะที่เพื่อนร่วมงานของฉันและฉัน debunking เหตุผลทางวิทยาศาสตร์สำหรับ Q-Collar งานวิจัยที่ตรวจสอบ Q-Collar ดูเหมือนว่าจะเปลี่ยนจากการลดความเสี่ยงของการถูกกระทบกระแทกหรือเหตุการณ์ที่แตกต่างกันหลังจากการโจมตีครั้งเดียวเพื่อเป้าหมายที่จับต้องได้น้อยลง ความเสียหายจากผลกระทบ subconcussive ซ้ำ

งานวิจัยใหม่เรียกร้องหลักฐานที่เป็นประโยชน์ตามข้อมูล MRI บทความหนึ่งระบุไว้ในปี 2016 ปก“ อาจให้ผลการป้องกันการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างสมองของสมองหลังจากกระทบศีรษะซ้ำ ๆ ” บทความที่ตีพิมพ์เมื่อเดือนตุลาคม 2018 จากการศึกษาขนาดเล็กแสดงให้เห็นว่าสมองของนักฟุตบอลหญิงที่สวมปลอกคอสำหรับฤดูกาล ดูเหมือนว่าไม่มีความเสียหายของสมอง ผู้ที่ไม่สวมปลอกคอก็แสดงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสมองบางส่วน

อย่างไรก็ตามนักวิจัยคนอื่น ๆ ได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับกลุ่มตัวอย่างจำนวนน้อยและอัตราการออกกลางคันสูงในการศึกษาที่คล้ายกันเกี่ยวกับปลอกคอ แพทย์บางคนสรุปว่าหลักฐานนี้ไม่เพียงพอที่จะชี้ให้เห็นว่ามันช่วยปกป้องสมองจากการบาดเจ็บและแคมเปญส่งเสริมการขายในปัจจุบันคือ“ อาจทำให้เข้าใจผิด” ฉันยังคงสงสัยในการค้นพบเหล่านี้เนื่องจากยูทิลิตี้ทางคลินิก ไม่ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับสุขภาพในระยะยาว

เนื่องจาก บริษัท ตั้งเป้าหมายในการขอความเห็นชอบจาก FDA และการใช้งานด้านกีฬาฉันกลัวว่าสุขภาพสมองในระยะยาวจะอยู่ในอุปกรณ์ที่เหมาะสมโดยความเข้าใจผิดทางสรีรวิทยาความสัมพันธ์โดยบังเอิญและใช่แม้สิ่งที่ฉันสรุปเอาไว้ไม่ถูกต้อง สัตว์อื่น ๆ

บางคนอาจโต้แย้งว่าแม้ว่ามันจะไม่ได้ผลก็ตามก็ไม่มีอันตรายใด ๆ ในการเพิ่มการปกป้องอีกชั้นหนึ่ง อย่างไรก็ตามฉันเชื่อว่านี่เป็นทัศนคติที่อันตราย เมื่อนักกีฬารู้สึกว่าพวกเขาได้รับการปกป้องมากขึ้นพวกเขาจะรู้สึกถึงความปลอดภัยเป็นพิเศษและเล่นได้อย่างก้าวร้าวมากขึ้น นี่อาจเพิ่มความเสี่ยงของการบาดเจ็บ

ดังที่ Luke Kuechly และคนอื่น ๆ สามารถยืนยันได้แม้กระทั่งอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดเสียงที่เป็นนวัตกรรมไม่สามารถหยุดการถูกกระทบกระแทกในกีฬาการติดต่อ น่าเสียดายที่เราอาจไม่รู้ว่าสมองถูกทำลายในระยะยาวอาจถูก จำกัด ด้วยเทคโนโลยีใหม่ ๆ จนกว่าจะสายเกินไป

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย James Smoliga อ่านบทความต้นฉบับที่นี่