211service.com
Nieuwe halsband belooft te voorkomen dat de hersenen van atleten klotsen tijdens impact
Kan een om de nek gedragen apparaat de hersenen van atleten en soldaten beschermen tegen traumatisch letsel? Dat is de belofte van technologie die onderzoekers na enkele jaren dierstudies op mensen beginnen te testen.
Het idee achter zo'n halsband, die oorspronkelijk is geïnspireerd op studies van dieren die herhaalde slagen op het hoofd verdragen, is om de hoeveelheid bloed in de hersenen iets te verhogen en het daardoor te dempen op een manier die geen enkele helm kan, zegt Julian Dansen , een mede-uitvinder van de technologie, voorzitter van neurochirurgie bij NorthShore University HealthSystem en mededirecteur van het NorthShore Neurological Institute in Evanston, Illinois.
Onderzoek naar de hersenen van overleden atleten, die herhaaldelijk hoofdtrauma in verband hebben gebracht met neurodegeneratieve ziekten, hebben geleid tot bezorgdheid over de risico's van atleten die contactsporten beoefenen (zie Een kijkje in de hersenen van een dode voetballer) en van soldaten op het slagveld, waar traumatisch hersenletsel komt ook relatief vaak voor.
Bailes, de voormalige dokter van Pittsburgh Steelers die een belangrijke rol speelde in de eerste het publiek waarschuwen aan de neurodegeneratieve ziekte chronische traumatische encefalopathie, of CTE - en die wordt gespeeld door Alec Baldwin in het Hollywood-drama Hersenschudding -zegt dat helmen tekortschieten in het beschermen tegen verwondingen die optreden wanneer de hersenen, die in hersenvocht drijven en niet verbonden zijn met de schedel, rondklotsen. Dat bracht hem en zijn collega's ertoe om te vragen: is er een manier om de beweging van de hersenen en het vermogen om te klotsen te beperken?
De uitvinders van dit apparaat, dat nu wordt getest bij atleten, zeggen dat het het risico op hersenletsel kan verminderen.
De onderzoekers stelden vast dat spechten en dikhoornschapen - die beide repetitieve, krachtige slagen op het hoofd tolereren - dit kunnen doen door de druk en het volume in de schedel aan te passen zodat hun hersenen niet klotsen. Ze keken ook naar gegevens over gerapporteerde hersenschuddingen in middelbare school sporten evenals in NFL-spellen en ontdekte dat het aantal hersenschuddingen ongeveer 30 procent lager was in games die op grotere hoogte werden gespeeld. Dit kan zijn omdat het menselijk brein de neiging heeft om op grote hoogte in volume toe te nemen, waardoor het minder ruimte heeft om in de schedel te bewegen, zegt Gregory Myer , directeur van het laboratorium voor menselijke prestaties in het Cincinnati Children's Hospital.
Een strakkere pasvorm tussen de hersenen en de schedel is het idee achter de nieuwe kraag, een U-vormig apparaat dat goed tegen de achterkant en zijkanten van iemands nek past. Het past zachte compressie toe (ongeveer evenveel als een stropdas, zegt Bailes) op de halsaderen, waardoor de hoeveelheid bloed die na elke slag terugstroomt naar het hart enigszins wordt verminderd. Tests in rattenmodellen suggereren dat een dergelijke halscompressie leidt tot verminderde tekenen van hersenletsel, en de onderzoekers veronderstellen dat dit te wijten is aan minder klotsen. Myer ontwerpt nu verdere dierstudies met varkens.
Myer leidt ook studies bij mensen, waarbij gebruik wordt gemaakt van elektro-encefalografie en geavanceerde magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) om informatie vast te leggen over de hersenen van atleten - tot nu toe hockey- en voetbalspelers - in het voorseizoen, het middenseizoen en het naseizoen. Op de helm gemonteerde versnellingsmeters volgen de hoeveelheid en omvang van de hoofdimpact tijdens wedstrijden. In een bepaald experiment draagt een groep spelers de halsband en een controlegroep niet. (De eigenaar en ontwikkelaar van de technologie, een bedrijf genaamd Q30-innovaties , financiert dit onderzoek, maar het werk van Myer staat los van de productontwikkeling en hij heeft geen verdere financiële relatie met het bedrijf.)
Een beschermende kraag in ontwikkeling oefent lichte druk uit op de halsaderen om het bloedvolume in de hersenen te vergroten. Dat zou het kunnen beschermen tegen traumatisch letsel.
Het aantonen van de werkzaamheid van deze technologie zal een uitdaging zijn, omdat wetenschappers nog steeds heel weinig begrijpen over het verband tussen de tekenen van letsel die worden gedetecteerd via geavanceerde MRI en de symptomen van een persoon (zie Hersenlittekens gedetecteerd in hersenschudding). Verder wordt niet goed begrepen in welke mate het risico op letsel of ziekte verschilt van persoon tot persoon - en ook waarom het varieert - hoewel toekomstige datasets zoals die welke Myer verzamelt licht op deze vragen zouden kunnen werpen.
Het volledige scala van biomechanische gevolgen van deze aanpak is ook niet duidelijk. Als er bijvoorbeeld meer bloed in de hersenen blijft, zou het raakvlak tussen het weefsel en de binnenkant van de schedel veranderen, en het is niet bekend welk effect dat zou hebben, zegt hij. David Meaney , een professor in bio-engineering aan de Universiteit van Pennsylvania. Die interface is op dit moment een belangrijk onderzoeksonderwerp, zegt hij.
Wat betreft alle risico's die gepaard gaan met het moduleren van de bloedstroom tussen het hart en de hersenen, zegt Myer dat veiligheid op dit moment veel belangrijker is dan werkzaamheid, en dat de groep discussies heeft gehad met of de mening heeft gevraagd van honderden artsen over de technologie . Myer zegt dat het effect van het apparaat vergelijkbaar is met wat er gebeurt als we gaan liggen. Als we horizontaal zijn, stroomt het bloed in een compenserende reserve, zegt hij, en de halsband is bedoeld om net genoeg toe te voegen om die reserve te vullen. Tot nu toe zijn er geen bijwerkingen geweest, zegt hij, maar daarom moeten we het onderzoek doen.