Sports Concussion Tech zal niet beschermen tegen hersenschade, zegt de wetenschap

Toen zijn helm gewelddadig tegen de schouder van zijn tegenstander botste, leek Luke Kuechly op een levensgrote bobblehead-pop. In een oogwenk kreeg de linebacker van Carolina Panthers nog een hersenschudding. Zijn seizoen, en misschien carrière, was in gevaar.

Een paar weken eerder begon Kuechly met het dragen van een experimentele kraag rond zijn nek, ontworpen om zijn hersenen van binnenuit te beschermen. Het apparaat, bekend als de Q-halsband, en eerder verkocht als NeuroShield, is ontworpen om de methode van de specht voor letselbescherming na te bootsen door meer bloed in de schedel te houden om een ​​"noppenfolie" -effect rond de hersenen te creëren.

Dus, waarom heeft deze door de natuur geïnspireerde veiligheidsuitrusting Luke Kuechly's 2017 hersenschudding niet afgewend, die hij blijkbaar nog steeds draagt?

Als onderzoeker van fysioloog en sportgeneeskunde onderzoek ik hoe het lichaam reageert op lichaamsbeweging en andere stressoren. Ik onderzoek ook manieren om sportblessures te voorkomen en te behandelen. Naarmate het publiek meer leert over de potentiële gevaren op de lange termijn van contactsporten, waaronder chronische traumatische encefalopathie (CTE), zijn ouders, sporters en sportorganisaties wanhopig op zoek naar een snelle oplossing voor de hersenschuddingcrisis. Helaas denk ik niet dat er een eenvoudige oplossing bestaat om inherent risicovolle sporten veilig te maken.

Het hoogtemarge-argument

In 2014 vertelde een vriend me over een onderzoek waarin werd gemeld dat NFL-spelers 20 tot 30 procent minder snel een hersenschudding opliepen in games die op 'hogere' hoogten werden gespeeld. De onderzoekers theoretiseerden dat hogere hoogte een lichte zwelling in de hersenen veroorzaakte, en bijgevolg een groter hersenvolume.

Deze "strakkere pasvorm" in de schedel zou het "slash" van de hersenen tijdens impacts verminderen om de kans op hersenschudding te verkleinen. Omdat hogere hoogte de hersenen leek te beschermen, voerden ze aan, zou het nuttig zijn om deze 'strakkere pasvorm' te repliceren. De auteurs stelden voor dit te bereiken door lichte druk uit te oefenen op de nekader van de nek om een ​​beetje meer bloed in de hersenen op te vangen. Een paar jaar eerder diende een lid van hun onderzoeksteam een ​​patent in voor een dergelijk apparaat - een halsband met compressiekraag.

Hoewel degenen die minder bekend zijn met de fysiologie misschien overtuigd zijn door deze fascinerende klankverklaring, vonden mijn collega-onderzoeker Gerald Zavorsky en ik dat dit idee wetenschappelijk onwaarschijnlijk was. Het belangrijkste was dat de studie "hogere hoogte" definieerde als iets boven een magere 600 voet boven zeeniveau - veel te laag om enig effect op het hersenvolume te hebben. In wezen blijft ons hersenvolume opmerkelijk constant op grote hoogte, zelfs wanneer we ons kortademig of licht in het hoofd voelen. In de 'Mile High City' van Denver, waar het hoogste NFL-stadion van het land op 5.280 voet boven de zeespiegel is gevestigd, zou het moeilijk zijn om zelfs een minuscule zwelling in de hersenen te ervaren. Op veel grotere hoogten is er echter een verhoogde kans op hersenzwelling, die een levensbedreigende noodsituatie veroorzaakt, cerebraal oedeem op grote hoogte.

Een kansspel

Als hoogte geen beschermende toename in hersenvolume veroorzaakt, waarom zijn hersenschuddingen dan verminderd in NFL-spellen die op meer dan 600 voet boven zeeniveau worden gespeeld? Om deze vraag te beantwoorden, hebben we dezelfde openbaar beschikbare NFL-dataset onderzocht. In de oorspronkelijke studie werd gekeken naar gegevens uit twee gecombineerde seizoenen (2012 en 2013), maar we hebben enkele extra jaren geanalyseerd. We hebben bevestigd dat de hersenschudding tijdens het seizoen van 2013 inderdaad statistisch is afgenomen op "hogere" hoogtes, maar niet in het seizoen van 2012. We groeven dieper en vonden geen verband tussen hoogte en hersenschudding in de seizoenen van 2014 of 2015. Een afzonderlijke studie bij universiteitsatleten wees uit dat hersenschuddingen nog waarschijnlijker waren op "hogere" hoogte.

Omdat het effect niet consistent was en herhaalbaarheid een groot probleem is in de hele wetenschap, vermoedden we dat de oorspronkelijke koppelingen het gevolg waren van willekeurige toevalligheden - een wiskundig artefact van het gebruik van een enorme gegevensverzameling van bijna 1500 gridiron-reuzen die letterlijk elkaars hoofden tegen elkaar hielden op een wekelijkse basis.Als dat het geval zou zijn, zouden we kunnen verwachten dat iets volkomen arbitrairs ook gepaard gaat met een verminderd risico op een hersenschudding. En inderdaad, onze analyse heeft aangetoond dat dit waar is. Het bleek dat NFL-teams met dierlijke logo's, zoals de Miami Dolphins, ook een 20-30 procent lager risico op hersenschudding hadden vergeleken met teams zonder dierlijke logo's, zoals de Pittsburgh Steelers, ongeacht de hoogte van het spel.

Op basis van onze analyse concludeerden we dat willekeurige kans, geen fysiologische reactie, verklaart waarom hersenschuddingen minder waarschijnlijk waren op hoogtes boven 600 voet. Een kraag die lijkt op de hoogte lijkt dus niet gerechtvaardigd om hersenschudding te voorkomen.

The Woodpecker Theory

Vermoedelijk repliceert de Q-Collar ook hoe spechten zich op natuurlijke wijze beschermen tegen hoofdpijn. Volgens informatie van het bedrijf, comprimeren spechten hun halsslagader met behulp van hun nekspieren om "strakkere pasvorm" te induceren en het "klodder van de hersenen" te verminderen. Hoewel dit verbazingwekkend klinkend mechanisme vaak als een feit wordt gepresenteerd, lijkt het niet ergens in de voorbije tijd te worden vermeld een eeuw wetenschappelijk onderzoek naar spechten.

Ik heb alle spechtpapieren grondig onderzocht die ik kon vinden en vervolgens alle referenties opgespoord en het proces herhaald. Ik ontdekte ornithologiedocumenten uit de achttiende eeuw door geavanceerde technische modellen van spechtbiomechanica, maar geen noemde jugulaire compressie. Het is dus niet verrassend dat het bedrijf geen wetenschappelijke verwijzingen naar spechtliteratuur vermeldt.

Zelfs als dit mechanisme bestaat en op de een of andere manier over het hoofd is gezien door onderzoekers van spechten, gaf de evolutie de specht talloze unieke beschermende aanpassingen. Ik werkte samen met een spechtonderzoeker en publiceerde een samenvatting van deze mechanismen in oktober 2018. Deze omvatten een gespecialiseerde schedelbotstructuur en een schokabsorberende snavel. Spechten gebruiken zelfs heel specifieke houdingen en bewegingen om zich te schragen, wat helpt om de kracht weg te nemen van hun hersenen. We concludeerden dat deze meervoudige beschermende mechanismen in harmonie werken, wat niet kan worden gerepliceerd door simpelweg op de halsader te duwen.

Nieuw onderzoek suggereert dat spechten inderdaad hersenletsel kunnen ervaren, vergelijkbaar met die bij mensen. Hoe dan ook, de fysica van het speeksel-drummen is heel anders dan die van sportblessures, die meestal gebeuren met onvoorspelbare timing en gepaard gaan met een aanzienlijke rotatie van het hoofd. Ondanks zijn intuïtieve aantrekkingskracht, geloof ik dat een specht-nabootsende kraag meer pseudowetenschap is dan innovatie.

Beyond Sports Concussions

Terwijl mijn collega's en ik de wetenschappelijke grondgedachte voor de Q-Collar hebben ontkracht, lijkt onderzoek naar de Q-Collar te zijn verschoven van het verminderen van het risico op hersenschudding, of verschillende gebeurtenissen na een enkele treffer, naar een minder tastbaar doel om hersenen te verminderen schade door herhaalde subconcussieve effecten.

Nieuw onderzoek beweert bewijs van voordeel op basis van MRI-gegevens. Zoals een artikel stelde in 2016, heeft de halsband "mogelijk een beschermend effect tegen hersenmicrostructurele veranderingen na herhaalde hoofdimpacten." Een artikel dat in oktober 2018 uit een kleine studie werd gepubliceerd, toonde aan dat de hersenen van vrouwelijke voetballers die gedurende een seizoen halsbanden droegen schijnbaar geen hersenbeschadiging vertoonde. Degenen die de halsband niet droegen, vertoonden in sommige delen van hun hersenen kleine veranderingen.

Sommige andere onderzoekers hebben echter hun bezorgdheid uitgesproken over het kleine aantal proefpersonen en de hoge uitvalcijfers in vergelijkbare onderzoeken over de halsband. Sommige artsen zijn tot de conclusie gekomen dat dit bewijs niet genoeg is om te suggereren dat het de hersenen beschermt tegen letsel en dat huidige promotiecampagnes "potentieel misleidend zijn." Ik blijf ook sceptisch over deze bevindingen, omdat de klinische bruikbaarheid van dit specifieke type MRI-gegevens nog steeds aanwezig is onduidelijk, vooral met betrekking tot de gezondheid op de lange termijn.

Aangezien het bedrijf streeft naar goedkeuring door de FDA en verder kijkt dan sporttoepassingen, ben ik bang dat de gezondheid van de hersenen op lange termijn wordt geplaatst in apparatuur die wordt gerechtvaardigd door misverstanden over fysiologie, toevallige relaties en ja, zelfs wat ik heb geconcludeerd zijn onjuiste beweringen over spechten en andere dieren.

Sommigen beweren dat zelfs als het niet werkt, het geen kwaad kan om een ​​extra beschermingslaag toe te voegen. Ik geloof echter dat dit een gevaarlijke houding is. Wanneer sporters het gevoel hebben dat ze beter beschermd zijn, hebben ze een vals gevoel van extra veiligheid en spelen ze agressiever. Dit kan het risico op letsel zelfs vergroten.

Zoals Luke Kuechly en anderen kunnen bevestigen, kan zelfs een innovatief klinkend apparaat de hersenschudding in contactsporten niet stoppen. Helaas weten we misschien niet of hersenbeschadiging op de lange termijn daadwerkelijk kan worden beperkt door nieuwe technologieën totdat het te laat is.

Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation door James Smoliga. Lees hier het originele artikel.