스포츠 뇌진탕 기술은 뇌 손상으로부터 보호하지 못한다, 과학은 말한다

그의 헬멧이 상대방의 어깨와 격렬하게 충돌하면서 루크 쿠 클리 (Luke Kuechly)는 실물 크기의 머리 장식 인형처럼 보였다. 즉시, 캐롤라이나 팬쳐 스타 라인 배커는 또 다른 뇌진탕을 겪었다. 그의 절기 및 아마 경력은 위험에 처했다.

몇 주 일찍, Kuechly는 그의 두뇌 주위에서 그의 두뇌를 보호하도록 설계된 실험적인 칼라를 착용하기 시작했습니다. Q-Collar로 알려져 있고 이전에 NeuroShield로 판매 된이 장치는 뇌 주위에 더 많은 혈액을 유지하여 뇌 주위에 "버블 랩 (bubble wrap)"효과를 생성함으로써 딱따구리의 부상 예방 방법을 모방하도록 설계되었습니다.

그럼, 왜 자연에서 영감을 얻은 안전 장비가 Luke Kuechly의 2017 년 뇌진탕을 막지 않았을까요?

생리학 및 스포츠 의학 연구원으로서 저는 신체가 운동 및 기타 스트레스 요인에 어떻게 반응하는지 연구합니다. 나는 또한 스포츠 부상을 예방하고 치료하는 방법을 연구합니다. 만성 외상성 뇌병증 (CTE)을 비롯한 장기간의 접촉 스포츠 위험에 대해 대중이 알게되면서 부모, 운동 선수 및 스포츠 단체는 뇌진탕 위기를 신속하게 해결하기 위해 절실히 필요합니다. 불행히도 본질적으로 위험도가 높은 스포츠를 안전하게 만드는 쉬운 해결책은 없다고 생각합니다.

높은 고도의 주장

2014 년에 친구가 NFL 선수가 "높은"고도에서 경기 할 때 뇌진탕을 지속 할 확률이 20-30 % 낮을 것이라고보고 한 연구에 대해 이야기했습니다. 연구진은 더 높은 고도에서 뇌가 약간 팽창하여 결과적으로 뇌량이 증가한다고 이론화했다.

이 "더 단단한"두개골 내부는 뇌진탕의 가능성을 줄이기 위해 충격을받는 동안 뇌가 "쓰러지게"됩니다. 더 높은 고도가 뇌를 보호하는 것처럼 보였으므로,이 "더 단단한 착용감"을 반복하는 것이 유익 할 것이라고 주장했다. 저자는 두뇌 내의 경혈을 조금 더 가둬두기 위해 목 경정맥에 약간의 압력을가함으로써이를 달성 할 수 있다고 제안했다. 몇 년 전, 연구팀의 한 구성원이 그러한 장치에 대한 특허 (경정맥 압박 고리)를 제출했습니다.

생리학에 익숙하지 않은 사람들은이 흥미 진진한 설명으로 설득되었을 수도 있지만 동료 연구원 인 Gerald Zavorsky와 나는이 아이디어가 과학적으로 믿기지 않을 것이라고 생각했습니다. 가장 중요한 것은이 연구에서 해발 600 피트가 넘는 곳에서는 "고도가 높다"고 정의했는데 뇌량에 영향을 미치기에는 너무 낮습니다. 본질적으로, 우리의 뇌량은 호흡이 부족하거나 조심스럽게 느껴질지라도 고도가 높으면 일정하게 유지됩니다. 해발 5,280 피트의 가장 높은 NFL 경기장을 보유하고있는 덴버의 "마일 하이 시티 (Mile High City)"에서는 뇌에 아주 작은 붓기까지도 경험하기가 어려울 것입니다. 그러나 훨씬 더 높은 고도에서 실제로 뇌 부종의 가능성이 높아져서 고지대 뇌부종이라고하는 생명을 위협하는 긴급 상황이 발생합니다.

기회의 게임

고도가 뇌의 볼륨을 보호 적으로 증가시키지 않으면 NFL 게임에서 뇌진탕이 600 피트 이상에서 왜 발생 했습니까? 이 질문에 답하기 위해 공개적으로 사용 가능한 동일한 NFL 데이터 세트를 검토했습니다. 원래 연구에서는 두 가지 결합 된 계절 (2012 년 및 2013 년)의 데이터를 살펴 보았지만 추가로 몇 년을 분석했습니다. 우리는 뇌진탕이 실제로 2013 년 시즌 동안 "높은"고도에서 통계적으로 감소했지만 2012 년 시즌에서는 감소하지 않았 음을 확인했습니다. 우리는 2014 년 또는 2015 년에 더 깊게 파고 들어서 고도와 뇌진탕 사이의 연관성을 발견하지 못했습니다. 대학 운동 선수들을 대상으로 한 별도의 연구에 따르면 뇌진탕은 고도가 높을수록 더욱 그렇습니다.

그 결과는 일관성이 없었고 반복성은 모든 과학에서 주요한 문제 였기 때문에 원래의 연결 고리는 무작위적인 기회 때문이라고 생각했습니다. 거의 1500 개의 거대 자이언트 거대한 데이터 세트를 사용하여 수학적으로 인공물을 만들었습니다. 매주.그러한 경우라면 우리는 완전히 임의적으로 뇌진탕의 위험 감소와 관련이있을 것으로 기대할 수 있습니다. 실제로, 우리의 분석은 그것이 사실임을 입증했습니다. 마이애미 돌핀스와 같은 동물 로고가있는 NFL 팀도 게임 고도에 관계없이 피츠버그 스틸러스와 같은 동물 로고가없는 팀에 비해 뇌진탕 위험이 20-30 % 낮았다.

우리의 분석을 바탕으로, 우리는 600 피트 이상의 고도에서 뇌진탕이 발생하지 않았던 이유를 생리적 반응이 아닌 무작위적인 기회로 설명했습니다. 따라서, 고도를 모방하는 칼라는 뇌진탕을 예방하기 위해 정당하지 않은 것처럼 보입니다.

딱따구리 이론

Q-Collar는 딱따구리가 자연스럽게 두통으로부터 자신을 보호하는 방법을 복제합니다. 회사 정보에 ​​따르면, 딱따구리는 목 근육을 사용하여 경정맥을 압박하여 "보다 단단한 착용감"을 유도하고 뇌를 "슬슬"감소시킵니다.이 놀랍도록 들리는 메커니즘은 종종 사실로 제시되지만, 딱따구리를 조사하는 1 세기의 과학적 연구.

나는 내가 발견 할 수있는 모든 딱따구리 종이를 철저히 조사한 다음 모든 참고 문헌을 추적하고 과정을 반복했다. 1700 년대부터 딱따구리 생체 역학의 최첨단 엔지니어링 모델을 통해 조류학 논문을 발견했지만 경혈 압박은 언급하지 않았습니다. 따라서 회사가 딱따구리 문학에 대한 과학적 언급을 언급하지 않았다는 사실은 놀라운 일이 아닙니다.

비록이 메커니즘이 존재하고 딱따구리 연구자들에 의해 간과되어왔다 할지라도, 진화는 딱따구리에게 수많은 독특한 방어 적응을 주었다. 나는 딱따구리 연구원과 협력하여 2018 년 10 월에 이러한 메커니즘에 대한 요약을 발표했습니다. 여기에는 특수 해골 구조와 충격 흡수 부리가 포함됩니다. 딱따구리는 심지어 자신의 머리에서 힘을 분산시키는 데 도움이되는 매우 구체적인 자세와 움직임을 사용합니다. 우리는 이러한 복합 보호 메커니즘이 조화를 이룬다 고 결론을 내 렸는데, 이는 단순하게 정맥 정맥을 밀어 넣음으로써 복제 될 수 없다.

새로운 연구에 따르면 딱따구리는 인간에게서 볼 수있는 뇌 손상과 유사한 뇌 손상을 경험할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 딱따구리 드럼 연주의 물리학은 예측할 수없는 타이밍에서 일반적으로 발생하고 상당한 헤드 회전을 수반하는 스포츠 뇌진탕과는 상당히 다릅니다. 직관적 인 호소에도 불구하고 나는 딱따구리를 모방 한 고리가 혁신보다 더 많은 의사 과학이라고 믿습니다.

너머 스포츠 진탕

제 동료들과 저는 Q-Collar에 대한 과학적 근거를 밝히지 않았기 때문에 Q-Collar를 연구하는 연구는 뇌진탕 위험 감소 또는 단일 히트 이후의 별개의 사건에서 덜 구체적인 뇌 감축 목표로 전환 한 것으로 보입니다 반복되는 뇌관 류 영향으로 인한 손상.

새로운 연구는 MRI 데이터를 기반으로 한 이익의 증거라고 주장합니다. 2016 년에 발표 된 한 기사에서 "머리가 반복적으로 충격을 받아 뇌의 미세 구조 변화에 대한 보호 효과를 제공했을 수도 있습니다."2018 년 10 월 작은 연구에서 발표 된 기사에 따르면 한 시즌 동안 목걸이를 착용 한 여성 축구 선수의 뇌 겉으로보기에는 뇌 손상이 없었습니다. 칼라를 착용하지 않은 사람들은 뇌의 일부 영역에서 작은 변화를 보였습니다.

그러나 다른 연구자들은 칼라에 대한 유사한 연구에서 소수의 피험자와 높은 탈락률에 대한 우려를 표명했습니다. 일부 의사는이 증거가 뇌가 부상 당하지 않도록하고 현재의 판촉 활동이 잠재적으로 오도 된 것이라고 제안하기에 충분하지 않다고 결론을 내 렸습니다.이 특정 유형의 MRI 데이터의 임상 적 유용성이 남아 있기 때문에 나는 또한 이러한 결과에 회의적입니다. 특히 장기적인 건강과 관련하여 명확하지 않다.

FDA 승인을 목표로하고 스포츠 용도를 넘어선 것처럼 생리학, 우연한 관계 및 오식으로 정당화 된 장비에 장기간의 두뇌 건강 상태가 유지 될 것이라는 우려가 있습니다. 그렇다고해도 딱따구리에 대한 잘못된 주장과 다른 동물들.

어떤 사람들은 그것이 작동하지 않더라도 추가적인 보호 층을 추가하는 데 아무런 해가 없다고 주장 할 수도 있습니다. 그러나 나는 이것이 위험한 태도라고 생각한다. 운동 선수들은 자신이 더 잘 보호 받았다고 느낄 때, 여분의 안전에 대한 잘못된 인식을 가지고보다 적극적으로 게임을합니다. 실제로 부상의 위험이 증가 할 수 있습니다.

Luke Kuechly와 다른 사람들이 증명할 수 있듯이, 혁신적인 소리를내는 장비조차도 접촉 스포츠에서 뇌진탕을 막을 수 없습니다. 불행히도, 우리는 장기간의 뇌 손상이 새로운 기술에 의해 실제로 제한 될 수 있는지를 너무 늦을 때까지 알지 못할 수도 있습니다.

이 기사는 원래 James Smoliga의 The Conversation에 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.