Sport-Gehirnerschütterungstechniker schützen nicht vor Hirnschaden, Wissenschaft sagt

Als sein Helm heftig mit der Schulter seines Gegners kollidierte, sah Luke Küchly aus wie eine lebensgroße Bobblehead-Puppe. Der Carolina Panthers Star Linebacker erlitt innerhalb kurzer Zeit eine weitere Gehirnerschütterung. Seine Saison und vielleicht seine Karriere waren in Gefahr.

Vor ein paar Wochen begann Kuechly ein experimentelles Halsband um den Hals zu tragen, das sein Gehirn vor dem Inneren schützen sollte. Das als Q-Collar bekannte Gerät, das früher als NeuroShield verkauft wurde, soll die Methode des Spechts nachahmen, indem es mehr Blut im Schädel hält, um einen „Blasenwickel“ -Effekt im Gehirn zu erzeugen.

Warum hat diese von der Natur inspirierte Sicherheitsausrüstung nicht die Gehirnerschütterung von Luke Kuechly von 2017 verhindert, die er anscheinend immer noch trägt?

Als Physiologe und Sportmediziner erforsche ich, wie der Körper auf körperliche und andere Stressfaktoren reagiert. Ich untersuche auch Möglichkeiten, Sportverletzungen vorzubeugen und zu behandeln. Da die Öffentlichkeit mehr über die potenziellen langfristigen Gefahren des Kontaktsports, einschließlich der chronisch-traumatischen Enzephalopathie (CTE), erfährt, suchen Eltern, Sportler und Sportorganisationen verzweifelt nach einer schnellen Lösung der Gehirnerschütterungskrise. Leider glaube ich nicht, dass es eine einfache Lösung gibt, um in sich risikoreiche Sportarten sicher zu machen.

Das Argument der Höhe

Im Jahr 2014 erzählte mir ein Freund von einer Studie, in der berichtet wurde, dass NFL-Spieler in Spielen, die in höheren Lagen gespielt werden, 20 bis 30 Prozent weniger wahrscheinlich sind. Die Forscher stellten die Theorie auf, dass höhere Höhen zu einer leichten Schwellung im Gehirn und folglich zu einem erhöhten Gehirnvolumen führten.

Diese "engere Passform" im Schädel würde das "Schwappen" des Gehirns während eines Aufpralls reduzieren, um die Wahrscheinlichkeit von Gehirnerschütterungen zu verringern. Da höhere Höhen das Gehirn zu schützen schienen, argumentierten sie, wäre es von Vorteil, diese "engere Passform" zu replizieren. Die Autoren schlugen vor, dies durch leichten Druck auf die Halsvenen des Halses zu erreichen, um ein wenig mehr Blut im Gehirn einzufangen. Ein paar Jahre zuvor reichte ein Mitglied ihres Forschungsteams ein Patent für ein solches Gerät ein - einen Hals-Kompressionskragen.

Für diejenigen, die mit der Physiologie weniger vertraut sind, mag diese faszinierend klingende Erklärung überzeugt worden sein, mein Kollege Gerald Zavorsky und ich fanden diese Idee wissenschaftlich nicht plausibel. Am wichtigsten ist, dass in der Studie „höhere Höhe“ als etwas über 600 Meter über dem Meeresspiegel definiert wurde - viel zu niedrig, um einen Einfluss auf das Gehirnvolumen zu haben. Im Wesentlichen bleibt unser Gehirnvolumen in großer Höhe bemerkenswert konstant, selbst wenn wir uns kurzatmig oder benommen fühlen. In der „Mile High City“ von Denver, die mit 5.280 Fuß über dem Meeresspiegel das höchste NFL-Stadion des Landes beherbergt, wäre es Ihnen schwer gefallen, selbst eine winzige Schwellung im Gehirn zu erleben. In viel höheren Lagen besteht jedoch tatsächlich eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für Gehirnschwellungen, die zu einem lebensbedrohlichen Notfall führen, der als zerebrales Ödem in großer Höhe bezeichnet wird.

Ein Glücksspiel

Wenn die Höhe nicht zu einem schützenden Anstieg des Gehirnvolumens führt, warum wurden bei NFL-Spielen, die auf mehr als 600 Fuß über dem Meeresspiegel gespielt wurden, die Erschütterungen reduziert? Um diese Frage zu beantworten, haben wir denselben öffentlich verfügbaren NFL-Datensatz untersucht. In der ursprünglichen Studie wurden Daten aus zwei kombinierten Saisons (2012 und 2013) betrachtet, aber wir haben einige zusätzliche Jahre analysiert. Wir haben bestätigt, dass die Gehirnerschütterungsrate in der „Saison 2013“ zwar statistisch gesunken war, in der Saison 2012 jedoch nicht. Wir haben tiefer gegraben und fanden in der Saison 2014 oder 2015 keinen Zusammenhang zwischen Höhe und Erschütterungen. Eine separate Studie bei College-Athleten zeigte, dass es in „höheren“ Höhen noch häufiger zu Erschütterungen kam.

Da der Effekt nicht konsistent war und die Wiederholbarkeit in der gesamten Wissenschaft ein großes Problem darstellt, vermuteten wir, dass die ursprünglichen Verknüpfungen zufälliger Zufälle waren - ein mathematischer Artefakt der Verwendung eines riesigen Datensatzes von fast 1500 Gitterrosten, die buchstäblich Köpfe miteinander stoßen auf einer wöchentlichen Basis.Wenn dies der Fall ist, könnte man erwarten, dass etwas völlig Beliebiges auch mit einem verringerten Risiko einer Gehirnerschütterung einhergeht. Und in der Tat hat unsere Analyse gezeigt, dass das stimmt. Es stellte sich heraus, dass NFL-Teams mit Tierlogos, wie den Miami Dolphins, ein um 20 bis 30 Prozent geringeres Risiko einer Gehirnerschütterung hatten, verglichen mit Teams ohne Tierlogos wie den Pittsburgh Steelers, unabhängig von der Spielhöhe.

Basierend auf unserer Analyse schlussfolgerten wir, dass der Zufall, nicht die physiologische Reaktion, die Ursache dafür ist, dass in Höhen über 600 Fuß weniger häufig Konkusionen stattfanden. Daher erscheint ein Kragen, der die Höhe nachahmt, zur Verhinderung von Erschütterungen ungerechtfertigt.

Die Spechtheorie

Angeblich repliziert das Q-Collar auch, wie sich Spechte auf natürliche Weise vor Kopfschmerzen schützen. Nach Unternehmensangaben komprimieren Spechte ihre Halsvene mit Hilfe der Nackenmuskulatur, um eine "engere Passform" zu bewirken und das "Schwappen" des Gehirns zu reduzieren. Obwohl dieser erstaunlich klingende Mechanismus oft als Tatsache dargestellt wird, scheint er nirgends erwähnt zu werden ein Jahrhundert wissenschaftlicher Studien, die Spechte untersuchen.

Ich untersuchte alle Spechte, die ich finden konnte, gründlich, fand alle ihre Referenzen heraus und wiederholte den Vorgang. Ich entdeckte Ornithologie-Papiere aus dem 18. Jahrhundert durch hochmoderne technische Modelle der Specht-Biomechanik, aber keines erwähnte die Jugularkompression. So verwundert es nicht, dass das Unternehmen keine wissenschaftlichen Verweise auf die Spechtliteratur anführt.

Auch wenn dieser Mechanismus existiert und von Spechtforschern irgendwie übersehen wurde, gab die Evolution dem Specht zahlreiche einzigartige Schutzanpassungen. Ich habe mich mit einem Spechtforscher zusammengetan und im Oktober 2018 eine Zusammenfassung dieser Mechanismen veröffentlicht. Dazu gehören eine spezialisierte Schädelknochenstruktur und ein stoßdämpfender Schnabel. Spechte stützen sich sogar mit sehr spezifischen Körperhaltungen und Bewegungen ab, was dazu beiträgt, die Kraft von ihrem Gehirn abzuleiten. Wir sind zu dem Schluss gekommen, dass diese vielfältigen Schutzmechanismen in Harmonie arbeiten, was nicht durch einfaches Drücken auf die Halsvene repliziert werden kann.

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Spechte in der Tat Gehirnverletzungen erleiden können, die denen des Menschen ähneln. Unabhängig davon ist die Physik des Spechentrommels ganz anders als die von sportlichen Gehirnerschütterungen, die im Allgemeinen zu unvorhersehbaren Zeitpunkten auftreten und eine beträchtliche Kopfdrehung erfordern. Trotz seiner intuitiven Anziehungskraft glaube ich, dass ein Specht imitierender Kragen eher Pseudowissenschaft als Innovation ist.

Jenseits von sportlichen Konkusionen

Da meine Kollegen und ich die wissenschaftlichen Gründe für das Q-Collar entlarvten, scheint die Forschung, die das Q-Collar untersucht, von einer Verringerung des Risikos von Konkusionen oder bestimmten Ereignissen nach einem einzelnen Treffer zu einem weniger greifbaren Ziel der Verringerung des Gehirns übergegangen zu sein Schäden durch wiederholte, unterbewusste Einflüsse.

Neue Forschungsergebnisse belegen einen Nutzen, basierend auf MRI-Daten. Wie ein Artikel im Jahr 2016 feststellte, „könnte das Halsband„ einen Schutzeffekt gegen die Mikrostruktur des Gehirns nach wiederholten Kopfeinschlägen geschaffen haben. “Ein im Oktober 2018 veröffentlichter Artikel aus einer kleinen Studie zeigte, dass die Gehirne weiblicher Fußballspielerinnen, die eine Saison lang Halsbänder trugen scheinbar keine Hirnschäden. Diejenigen, die das Halsband nicht trugen, zeigten in einigen Bereichen ihres Gehirns kleine Veränderungen.

Einige andere Forscher äußerten jedoch Bedenken hinsichtlich der geringen Anzahl von Probanden und der hohen Abbrecherquoten in ähnlichen Studien über das Halsband. Einige Ärzte sind zu dem Schluss gekommen, dass dieser Beweis nicht ausreicht, um das Gehirn vor Verletzungen zu schützen, und derzeitige Werbekampagnen sind „potenziell irreführend“. Ich bin diesen Befunden auch skeptisch, da der klinische Nutzen dieser speziellen Art von MRI-Daten nach wie vor besteht unklar, insbesondere in Bezug auf langfristige Gesundheit.

Da das Unternehmen eine FDA-Zulassung anstrebt und über Sportanwendungen hinausgeht, befürchte ich, dass langfristige Hirngesundheit in Geräte eingebaut wird, die durch physiologische Missverständnisse, zufällige Beziehungen und begründete Missverständnisse gerechtfertigt sind andere Tiere.

Einige mögen argumentieren, dass, selbst wenn es nicht funktioniert, es keinen Schaden macht, wenn Sie eine zusätzliche Schutzschicht hinzufügen. Ich glaube jedoch, dass dies eine gefährliche Haltung ist. Wenn sich Sportler besser geschützt fühlen, haben sie ein falsches Gefühl von zusätzlicher Sicherheit und spielen aggressiver. Dies kann das Verletzungsrisiko erhöhen.

Wie Luke Kuechly und andere bezeugen können, können selbst innovativ klingende Geräte die Angriffe auf Kontaktsportarten nicht aufhalten. Leider wissen wir möglicherweise nicht, ob langfristige Schädigungen des Gehirns durch neue Technologien tatsächlich begrenzt werden können, bis es zu spät ist.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation von James Smoliga veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.