Tech Concussion Tech Tidak Akan Melindungi Terhadap Kerosakan Otak, Kata Sains

Semasa topi keledar bertembung dengan lengan lawannya, Lukas Kuechly kelihatan seperti anak patung bobblehead. Dalam seketika, pelumba bintang Carolina Panthers menderita lagi gegaran. Musimnya, dan mungkin kerjaya, berada dalam bahaya.

Beberapa minggu sebelum itu, Kuechly mula memakai kolar eksperimen di lehernya yang direka untuk melindungi otaknya dari dalam. Peranti yang dikenali sebagai Q-Collar, dan sebelum ini dijual sebagai NeuroShield, direka bentuk untuk meniru kaedah perlindungan kecederaan burung dengan cara menyimpan lebih banyak darah di dalam tengkorak untuk mencipta kesan "gelembung gelembung" di sekeliling otak.

Jadi, kenapa tidak peralatan keselamatan yang diilhamkan oleh alam ini mengelakkan gegaran Luke Kuechly pada 2017, yang nampaknya dia masih memakai?

Sebagai ahli fisiologi dan penyelidik perubatan sukan, saya mengkaji bagaimana tubuh bertindak balas untuk melakukan senaman dan tekanan lain. Saya juga mempelajari cara untuk mencegah dan merawat kecederaan sukan. Ketika orang ramai mengetahui lebih lanjut tentang potensi bahaya jangka panjang dari olahraga kontak, termasuk encephalopathy traumatic encephalopathy (CTE), ibu bapa, atlet, dan organisasi olahraga terdesak untuk mencari penyelesaian yang cepat terhadap krisis gegar otak. Malangnya, saya tidak fikir ada penyelesaian mudah untuk menjadikan sukan berisiko tinggi yang selamat.

Argumen Ketinggian Tinggi

Kembali pada tahun 2014, seorang kawan memberitahu saya mengenai satu kajian yang melaporkan bahawa pemain NFL adalah 20-30 peratus kurang berkemungkinan untuk mengekalkan gegaran dalam permainan yang dimainkan di ketinggian "tinggi". Para penyelidik berteori bahawa ketinggian yang lebih tinggi menyebabkan pembengkakan sedikit di otak, dan akibatnya meningkatkan jumlah otak.

Ini "padanan yang lebih ketat" di dalam tengkorak akan mengurangkan "slosh" otak semasa kesan untuk mengurangkan kemungkinan gegaran. Oleh kerana ketinggian yang lebih tinggi seolah-olah melindungi otak, mereka berpendapat, ia akan memberi manfaat untuk mereplikasi "lebih cergas" ini. Penulis mencadangkan ini dapat dicapai dengan menggunakan sedikit tekanan pada urat leher jugular untuk memerangkap sedikit darah di dalam otak. Beberapa tahun yang lalu, seorang ahli pasukan penyelidikan memfailkan paten untuk peranti itu - kolar mampatan jugular.

Walaupun mereka yang kurang akrab dengan fisiologi mungkin telah dibujuk oleh penjelasan yang menarik ini, rakan penyelidik saya, Gerald Zavorsky, dan saya fikir idea ini tidak masuk akal secara saintifik. Yang paling penting, kajian itu menyatakan "ketinggian yang lebih tinggi" sebagai apa-apa di atas sedikit 600 kaki di atas paras laut - terlalu rendah untuk memberi kesan pada jumlah otak. Pada dasarnya, jumlah otak kita tetap sangat berterusan pada ketinggian yang tinggi, walaupun kita mungkin berasa nafas panjang atau terkendala. Di "Bandar Tinggi Mile" Denver, yang menempatkan stadium NFL tertinggi di negara ini pada 5,280 kaki di atas paras laut, anda akan menjadi sukar untuk mengalami walaupun bengkak kecil di otak. Walau bagaimanapun, pada ketinggian yang lebih tinggi, terdapat kemungkinan peningkatan bengkak otak, yang menyebabkan kecemasan yang mengancam nyawa yang disebut edema serebral ketinggian yang tinggi.

Permainan Peluang

Jika ketinggian tidak menimbulkan peningkatan perlindungan dalam jumlah otak, maka kenapa perkelahian berkurang dalam permainan NFL dimainkan lebih dari 600 kaki di atas paras laut? Untuk menjawab soalan ini, kami memeriksa set data NFL awam yang sama. Kajian asal memandang data dari dua musim gabungan (2012 dan 2013), tetapi kami menganalisis beberapa tahun tambahan. Kami mengesahkan bahawa kadar gegaran memang menurun secara statistik pada ketinggian "tinggi" semasa musim 2013, tetapi tidak pada musim 2012. Kami menggali lebih mendalam dan tidak menjumpai sambungan antara ketinggian dan gegaran pada musim 2014 atau 2015. Kajian berasingan di atlit perguruan menunjukkan perseteruan lebih tinggi pada ketinggian "tinggi".

Oleh kerana kesannya tidak konsisten, dan pengulangan adalah masalah utama dalam semua sains, kami mengesyaki hubungan asal adalah disebabkan oleh peluang rawak - artifak matematik menggunakan set data besar hampir 1500 galaksi gridiron yang secara harfiah menelan kepala dengan satu sama lain setiap minggu.Sekiranya itu berlaku, kami mungkin menjangkakan bahawa sesuatu yang sepenuhnya sewenang-wenangnya juga dikaitkan dengan risiko terkena gegaran. Dan sesungguhnya, analisis kami menunjukkan bahawa itu benar. Ternyata pasukan NFL dengan logo haiwan, seperti Dolphins Miami, juga mempunyai risiko 20 hingga 30 persen mengurangkan gegaran berbanding pasukan tanpa logo haiwan, seperti Pittsburgh Steelers, tanpa mengira ketinggian permainan.

Berdasarkan analisis kami, kami membuat kesimpulan bahawa peluang rawak, bukan tindak balas fisiologi, menjelaskan mengapa gegaran berkurangan pada ketinggian melebihi 600 kaki. Oleh itu, kolar meniru ketinggian kelihatan tidak wajar untuk mencegah gegaran.

The Woodpecker Theory

Kononnya, Q-Collar juga mereplikasi bagaimana tukang kayu secara alami melindungi diri mereka dari sakit kepala. Menurut maklumat syarikat, burung belatuk memampatkan vena jugular mereka menggunakan otot leher mereka untuk mendorong "lebih cergas" dan mengurangkan "slosh" otak. Walaupun mekanisme yang menakjubkan ini sering dipersembahkan sebagai fakta, ia tidak sepatutnya disebut di mana-mana sahaja satu abad kajian saintifik yang memeriksa burung-burung.

Saya teliti memeriksa semua kertas kayu pelukis yang saya dapati, dan kemudian mengesan semua rujukan mereka, dan mengulangi proses itu. Saya dapati kertas-kertas ornitologi dari tahun 1700-an melalui model kejuruteraan canggih biomekanik kayu pelukis, tetapi tiada satu pun yang disebut mampatan jugular. Oleh itu, tidak hairanlah bahawa syarikat itu tidak menyebut sebarang rujukan saintifik kepada kesusasteraan burung belang.

Walaupun mekanisme ini wujud dan telah diabaikan oleh para penyelidik burung-burung, evolusi memberikan banyak pelindung burung yang unik. Saya bekerjasama dengan penyelidik burung dan menerbitkan ringkasan mekanisme ini pada bulan Oktober 2018. Ini termasuk struktur tulang tengkorak khusus dan paruh yang menyerap kejutan. Kayu burung juga menggunakan postur dan pergerakan yang sangat spesifik untuk menahan diri, yang membantu menghilangkan daya dari otak mereka. Kami membuat kesimpulan bahawa mekanisme perlindungan berganda ini berfungsi dengan harmoni, yang tidak dapat direplikasi dengan hanya mendorong pada urat jugular seseorang.

Penyelidikan baru menunjukkan bahawa burung belatuk memang mengalami kecederaan otak yang serupa dengan yang dilihat pada manusia. Walau apa pun, fizik gendang kayu drum agak berbeza daripada gegaran sukan, yang umumnya berlaku dengan masa yang tidak dapat diramalkan, dan melibatkan putaran kepala yang cukup besar. Walaupun rayuan intuitifnya, saya percaya bahawa kerah yang meniru burung-burung adalah lebih pseudosains daripada inovasi.

Beyond Sports Concussions

Kerana rakan-rakan saya dan saya telah menyangkal rasional saintifik untuk Q-Collar, penyelidikan untuk mengkaji Q-Collar nampaknya telah beralih daripada mengurangkan risiko gegaran, atau peristiwa yang berbeza berikutan satu hit, untuk tujuan yang kurang ketara untuk mengurangkan otak kerosakan akibat kesan subconcussive yang berulang.

Penyelidikan baru menuntut bukti manfaat, berdasarkan data MRI. Sebagai satu artikel yang dinyatakan pada tahun 2016, kolar "mungkin memberi kesan perlindungan terhadap perubahan mikrostruktur otak selepas kesan kepala yang berulang-ulang." Artikel yang diterbitkan pada bulan Oktober 2018 dari kajian kecil menunjukkan bahawa otak pemain sepakbola wanita yang memakai kerah selama satu musim seolah-olah tidak menunjukkan kerosakan otak. Mereka yang tidak memakai kolar menunjukkan perubahan kecil di beberapa kawasan otak mereka.

Walau bagaimanapun, beberapa penyelidik lain telah menyatakan kebimbangan mengenai bilangan subjek yang kecil dan kadar keciciran yang tinggi dalam kajian serupa mengenai kolar. Sesetengah doktor telah membuat kesimpulan bahawa bukti ini tidak mencukupi untuk mencadangkan bahawa ia melindungi otak daripada kecederaan dan kempen promosi semasa "berpotensi mengelirukan." Saya juga tetap skeptikal terhadap penemuan ini, kerana utiliti klinikal jenis data MRI ini tetap tidak jelas, terutama berkaitan dengan kesihatan jangka panjang.

Memandangkan syarikat itu mensasarkan kelulusan FDA dan melangkaui aplikasi sukan, saya bimbang bahawa kesihatan otak jangka panjang diletakkan di dalam peralatan yang dibenarkan oleh salah faham psikologi, hubungan kebetulan, dan ya, walaupun apa yang saya telah membuat kesimpulan adalah tuntutan yang salah tentang burung-burung dan haiwan lain.

Ada yang berpendapat bahawa walaupun ia tidak berfungsi, tidak ada kemudaratan dalam menambahkan perlindungan tambahan. Walau bagaimanapun, saya percaya ini adalah sikap berbahaya. Apabila atlet merasa bahawa mereka lebih dilindungi, mereka mempunyai rasa selamat yang lebih selamat dan bermain lebih agresif. Ini sebenarnya boleh meningkatkan risiko kecederaan.

Seperti yang ditunjukkan oleh Luke Kuechly dan lain-lain, walaupun peralatan yang berbunyi inovatif tidak dapat menghentikan gegaran-gegaran dalam sukan sentuhan. Malangnya, kita mungkin tidak tahu jika kerosakan otak jangka panjang sebenarnya boleh dihadkan oleh teknologi baru sehingga terlambat.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada The Conversation oleh James Smoliga. Baca artikel asal di sini.