スポーツ脳震盪技術は脳の損傷に対して保護しない、科学は言う

彼のヘルメットが相手の肩に激しく衝突したとき、Luke Kuechlyは等身大のボブルヘッド人形のように見えました。一瞬のうちに、カロライナパンサーズスターラインバッカーはさらに別の脳震盪に苦しんだ。彼のシーズン、そしておそらくキャリアは危機に瀕していました。

数週間前、Kuechlyは頭の中から脳を保護するように設計された実験的な首輪を首に付け始めました。この装置は、Q-Collarとして知られ、以前はNeuroShieldとして販売されていましたが、頭蓋骨の内側により多くの血液を保持して「バブルラップ」効果を生み出すことによって、キツツキの傷害防止方法を模倣するように設計されています。

それでは、この自然に影響を受けた安全装備がなぜLuke Kuechlyの2017年の脳震盪を回避しなかったのでしょうか。

私は生理学とスポーツ医学の研究者として、身体がどのように運動や他のストレス要因に反応するかを研究しています。スポーツ傷害を予防し治療する方法も研究しています。慢性的な外傷性脳症（CTE）を含む、接触型スポーツの潜在的な長期的危険性について一般の人々が知るにつれて、両親、運動選手、およびスポーツ組織は、脳震盪の危機への早急な解決策を見つけることを切望しています。残念ながら、本質的にリスクの高いスポーツを安全にするための簡単な解決策はないと思います。

高地引数

2014年のある頃、ある友人は、NFLプレーヤーが「より高い」高度でプレイされるゲームで脳震盪を持続する可能性が20〜30パーセント低いと報告した研究について私に話しました。研究者たちは、高度が高いと脳内にわずかな腫れが生じ、その結果脳の体積が増加すると理論づけた。

頭蓋骨の内側のこの「よりきついフィット」は、脳震盪の可能性を減らすために衝撃の間の「スロッシュ」を減らすでしょう。より高い高度は脳を保護するように見えたので、この「よりきついフィット」を再現することは有益であると著者らは主張した。著者はこれを首の頸静脈にわずかな圧力をかけることにより脳内にもう少し血液を閉じ込めることによって達成できる。数年前、彼らの研究チームの一員がそのような装置、すなわち頸静脈圧迫襟について特許を申請しました。

生理学にあまり馴染みのない人たちはこの魅惑的な説明に説得されているかもしれませんが、私の仲間の研究者であるGerald Zavorskyと私はこの考えは科学的に信じがたいと思いました。最も重要なことは、この研究では「高度が高い」とは海抜600フィートというわずかな高さ以上のものと定義したことです - 脳の容積に影響を与えるには低すぎます。本質的に、私たちが息切れしているか、または頭が真っすぐになっているように感じるときでさえも、私たちの脳の容積は高度が高くても著しく一定のままです。海抜5,280フィートの国で最も高いNFLスタジアムを収容するデンバーの「マイルハイシティ」では、脳内に微小な腫れがあることさえ経験するのは難しいでしょう。しかし、はるかに高い高度では、実際に脳の腫れの可能性が高まり、それが高地脳浮腫と呼ばれる命にかかわる緊急事態を引き起こします。

チャンスゲーム

高度が脳容積の保護的な増加を引き起こさないのであれば、なぜ海抜600フィート以上でプレイされるNFLゲームで脳震盪が減少したのでしょうか？この質問に答えるために、我々は同じ公に入手可能なNFLデータセットを調べました。当初の調査では、2つの季節（2012年と2013年）のデータが調べられましたが、さらに数年間分析しました。我々は、2013年シーズン中の「より高い」高度で脳震盪率が確かに統計的に減少したが、2012年シーズンではそうではないことを確認した。私たちはより深く掘り下げ、2014年または2015年の季節に高度と脳震盪の間に関連性がないことを発見しました。大学の運動選手を対象とした別の研究では、脳震盪は「より高い」高度でさらに起こりやすいことが示されています。

効果は一貫しておらず、再現性はすべての科学の主要な問題であるため、当初の関連性は偶然のチャンスによるものと疑われました - 文字通り1500人近くの大鉄人巨人の巨大なデータセットを使用する数学的アーティファクト毎週。もしそうであれば、完全に恣意的な何かが脳震盪の危険性の減少とも関連していると予想するかもしれません。そして、確かに、私達の分析はそれが本当であることを証明しました。マイアミドルフィンズのような動物のロゴがあるNFLチームは、ゲームの高度に関係なく、ピッツバーグスティーラーズのような動物のロゴがないチームと比較して、脳震盪のリスクが20〜30パーセント減少したことがわかりました。

我々の分析に基づいて、我々は、生理学的反応ではなく、偶然のチャンスが、600フィート以上の高度で脳震盪が起こりにくかった理由を説明すると結論した。したがって、高度を模した首輪は、脳震盪を防ぐのに不当であるように思われます。

キツツキの理論

おそらく、Q-Collarはキツツキがどのように自然に頭痛から身を守るのかを再現しています。同社の情報によると、キツツキは首の筋肉を使って頸静脈を圧迫し、「タイトフィット」を引き起こし、頭脳の「スロッシュ」を軽減します。この驚くべきメカニズムは事実として提示されることが多いのです。キツツキを調べる科学的研究の世紀。

私は見つけることができたすべてのキツツキ論文を徹底的に調べて、そして次にそれらの参考文献の全てを追跡して、そしてプロセスを繰り返した。私は1700年代からウッドペッカーのバイオメカニクスの最先端の工学モデルを通して鳥類学論文を発見したが、頸静脈圧迫については言及していない。したがって、同社がキツツキの文献に関する科学的な言及を引用していないことは驚くことではない。

たとえこのメカニズムが存在し、そしてどういうわけかキツツキ研究者によって見落とされてきたとしても、進化はキツツキに多くのユニークな保護適応を与えました。私はキツツキ研究者とチームを組んで、2018年10月にこれらのメカニズムの要約を発表しました。これらは特別な頭蓋骨構造と衝撃を吸収するくちばしを含みます。キツツキは彼ら自身を支えるのに非常に特定の姿勢そして動きを使用しさえしてそれは彼らの頭脳から力を消散させるのを助ける。私たちは、これらの複数の保護メカニズムが調和して働いていると結論しました。それは単に頸静脈を押すだけでは再現できません。

新しい研究は、キツツキが実際に人間で見られるのと同様の脳損傷を経験するかもしれないことを示唆します。とにかく、キツツキのドラミングの物理学はスポーツ脳震盪のそれとはかなり異なっています、それは一般に予測できないタイミングで起こり、そしてかなりの頭の回転を含みます。その直感的な魅力にもかかわらず、私はキツツキ模倣の首輪は技術革新よりも疑似科学であると信じています。

スポーツ脳震盪を超えて

私の同僚と私はQ-Collarの科学的根拠をデビューしてきたので、Q-Collarを調べる研究は脳震盪を減らすという目に見えない目標に、脳震盪のリスクを減らすことから潜在的な衝撃の繰り返しによる損傷。

新しい研究は、MRIデータに基づいて、有益性の証拠を主張します。 2016年のある記事で述べられているように、首輪は「繰り返し頭部に衝撃を与えた後の脳の微細構造変化に対する保護効果をもたらした可能性があります」。一見脳損傷を示さなかった。襟を着ていなかった人たちは、彼らの脳のいくつかの領域で小さな変化を示しました。

しかしながら、他の何人かの研究者は、襟に関する同様の研究において少数の被験者と高いドロップアウト率に対する懸念を表明しています。この証拠は脳を怪我から守ることを示唆するのに十分ではないと一部の医師は結論を下し、現在のプロモーションキャンペーンは「誤解を招く可能性があります」。特に長期的な健康に関しては不明です。

同社はFDAの承認を目指しており、スポーツへの応用を超えて見ているので、長期的な脳の健康は生理学の誤解、偶然の関係によって正当化される機器に入れられています。他の動物。

それが機能しなくても、追加の保護層を追加しても害はないと主張する人もいるかもしれません。しかし、これは危険な態度だと思います。運動選手が自分たちがより保護されていると感じるとき、彼らは余分な安全性の誤った感覚を持ち、より積極的にプレーします。これは実際に怪我の危険性を高めるかもしれません。

Luke Kuechlyらが証明できるように、革新的なサウンドの機器でもコンタクトスポーツの脳震盪を止めることはできません。残念ながら、私たちはそれが手遅れになるまで長期の脳損傷が実際に新しい技術によって制限されることができるかどうかわからないかもしれません。

この記事は、もともとJames SmoligaによるThe Conversationに掲載されたものです。ここで元の記事を読んでください。