L'impact des commotions cérébrales sur les jeunes athlètes
Une étude examine comment les commotions cérébrales affectent les compétences cognitives et motrices chez les jeunes athlètes.
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Table des matières
Chaque année, environ 180 000 jeunes athlètes souffrent de commotions cérébrales liées au sport. Ce chiffre fait réfléchir parce que les commotions peuvent affecter temporairement le fonctionnement du cerveau. La principale façon de gérer les commotions dans le sport, c'est de retirer l'athlète du jeu et de ne lui permettre de revenir qu'une fois qu'il est complètement remis. Si quelqu'un est autorisé à revenir trop tôt, il risque de faire face à de graves complications à court et long terme.
Décider quand un athlète est prêt à revenir se base souvent sur le fait de vérifier si ses symptômes ont disparu. Ça dépend des athlètes qui donnent des réponses honnêtes en remplissant des questionnaires de symptômes et en passant des tests informatisés comme le Sport Concussion Assessment Tool et d'autres. Cependant, certains athlètes peuvent ne pas répondre sincèrement à ces Évaluations lors des tests de base, une pratique connue sous le nom de simulation. Ils pourraient essayer de performer mal intentionnellement pour rendre plus facile le passage de ces tests plus tard s'ils se blessent. Cela peut mener à des résultats trompeurs lors de l'évaluation de leur rétablissement.
Des recherches montrent qu'une commotion peut affecter le contrôle des mouvements. Cependant, il n'est pas clair à quel point les évaluations de mouvement peuvent résister à la simulation. Des études récentes ont montré que l'utilisation d'évaluations Robotiques peut aider. Dans ces tests, les gens atteignent des cibles tout en faisant face à une résistance imprévisible d'un dispositif robotique. Cette méthode aide à mesurer à quel point ils s'adaptent à des charges inattendues, et il semble qu'elle soit moins influencée par quelqu'un qui essaie de simuler sa performance.
Objectifs de l'étude
Dans cette étude, on visait à comprendre comment les commotions affectent le contrôle des mouvements et la capacité du cerveau à s'adapter aux changements dans l'environnement. Nos principaux objectifs étaient :
- Voir si les évaluations du contrôle des mouvements sont affectées par des commotions peu après la blessure.
- Découvrir si les impacts de la commotion changent avec le temps, avec des sessions de suivi à différents intervalles après la blessure.
On a testé à la fois des personnes récemment commotionnées et des sujets témoins en bonne santé lors de trois sessions. La première session a eu lieu dès que possible après la blessure, la seconde lorsque les athlètes étaient autorisés à reprendre l'activité, et la troisième trois mois plus tard.
Participants de l'étude
On a impliqué 22 jeunes adultes récemment commotionnés et 20 contrôles en bonne santé dans cette étude. Les personnes commotionnées ont été recrutées dans une clinique médicale universitaire, tandis que les participants sains venaient de la communauté locale. Aucun des participants n'avait de problèmes neurologiques significatifs. Tous les sujets avaient des fonctions sensorielles et visuelles normales.
Le consentement écrit a été obtenu de tous les participants. L'étude a reçu l'approbation du comité d'éthique de l'institution.
Procédures expérimentales
Les participants ont assisté à trois sessions, chacune durant environ 45 minutes. Les personnes commotionnées ont eu leur première session peu après la blessure, la seconde lorsqu'elles ont été autorisées à reprendre le jeu, et une troisième session trois mois après la blessure. Les participants témoins ont assisté à des sessions sur un calendrier similaire.
Évaluations
Lors de chaque session, les participants ont subi deux types de tests :
- Une évaluation cognitive informatisée, qui mesurait leurs capacités de réflexion.
- Un test de portée robotique qui évaluait leurs capacités d'apprentissage Sensorimoteur.
Évaluation cognitive informatisée
Dans une pièce calme, les sujets ont complété quatre tâches différentes sur un ordinateur. Ces tâches comprenaient des tests simples de temps de réaction et des tâches de rappel de mémoire. L'objectif principal était de mesurer la rapidité et la précision avec lesquelles les participants pouvaient répondre à des stimuli visuels.
Test de portée robotique
Les participants étaient assis sur une chaise et tenaient un dispositif robotique qui aidait à évaluer leur capacité à atteindre. Ils devaient atteindre une cible tout en faisant face à une résistance inattendue du robot. Ce dispositif nous a permis de mesurer à quel point ils pouvaient adapter leurs mouvements en réponse à des changements imprévisibles.
Analyse des résultats
Après avoir réalisé les évaluations, on a analysé les données pour comprendre comment le groupe commotionné s'est comporté par rapport au groupe témoin au cours des trois sessions.
Résultats de performance cognitive
Lors de la première session, les participants commotionnés ont montré des temps de réaction plus longs par rapport aux contrôles sains à travers plusieurs tâches cognitives. Cependant, lors de la troisième session, le groupe commotionné a performé de manière similaire aux contrôles sur la plupart des tâches.
Résultats de performance cinématique
Dans les tests de portée robotique, les personnes commotionnées ont mis plus de temps à atteindre la cible et ont montré plus de variabilité dans leurs mouvements lors de la première session. Bien que leurs temps de réaction se soient améliorés lors de la seconde session, ils ont encore pris plus de temps pour atteindre la cible par rapport aux contrôles. Cette différence de timing ne revenait pas à la normale même trois mois après leur blessure.
Contributions des mémoires sensorimotrices
En utilisant un modèle mathématique, on a examiné à quel point les participants pouvaient utiliser leur mémoire sensorimotrice pour guider leurs mouvements. Étonnamment, la contribution de ces mémoires n'était pas significativement différente entre les personnes commotionnées et les contrôles sains dans notre étude.
Discussion des résultats
Les résultats de notre étude suggèrent que les commotions peuvent entraîner des impairments initiaux dans la performance cognitive et motrice. Les temps de réaction et les timings des mouvements prennent du temps à se rétablir, mais de nombreuses fonctions cognitives semblent revenir à la normale en quelques mois. Importamment, bien que notre modèle indique que les contributions des mémoires motrices n'étaient pas significativement affectées par la commotion, cela nécessite plus d'exploration dans de futures études.
Limitations de l'étude
Il y avait quelques limitations dans notre recherche. D'abord, le groupe commotionné était assez varié, avec des temps différents entre leurs blessures et évaluations. Certaines personnes montraient déjà des signes de rétablissement dès leur première visite. De plus, un effet d'apprentissage a été observé chez les participants contrôles au cours de leurs sessions, ce qui pourrait avoir impacté l'interprétation des résultats.
Directions futures
Pour améliorer cette étude, les chercheurs pourraient viser un groupe de participants plus uniforme, peut-être en se concentrant uniquement sur des athlètes avec des niveaux de compétition similaires. Inclure des évaluations de base supplémentaires avant tout test post-blessure aiderait aussi à tenir compte des effets d'apprentissage.
De plus, les chercheurs pourraient envisager d'augmenter la complexité des tâches proposées aux participants pour mieux évaluer les effets des commotions sur leurs performances. Différents retours sensoriels lors des tâches d'atteinte pourraient également être utilisés pour voir comment cela change la façon dont les individus s'adaptent et réagissent.
En résumé, cette étude visait à enquêter sur les effets des commotions sur les compétences cognitives et motrices, ainsi que sur la façon dont le cerveau s'adapte aux changements. Bien que nos résultats suggèrent un certain rétablissement dans les mois qui suivent, plus de recherches sont nécessaires pour comprendre pleinement comment les commotions impactent la mémoire sensorimotrice et le comportement adaptatif.
Titre: Effects of Concussion on the Relative Contributions of Sensorimotor Memories during Adaptation to Unpredictable Spring-Like Loads
Résumé: We examined the extent to which concussion impacts how implicit sensorimotor memories are used to compensate for changes in hand-held loads during goal-directed reaching. Recently concussed individuals performed computerized cognition tests and a robotic test of sensorimotor adaptation on three occasions: as soon as possible after injury; after clearance to return to activity; three months after injury. Non-concussed individuals (controls) were tested at inter-session intervals mimicking concussed group intervals. During robotic testing, subjects grasped the handle of a horizontal planar robot while reaching repeatedly to a target. The robot exerted spring-like forces that changed unpredictably between trials; this allowed us to estimate contributions of implicit sensorimotor memories to trial-by-trial performance by fitting a computational model to the time series of reach errors and robot forces. Symptom severity varied considerably within the concussed group at the first session. Computerized cognition tests revealed longer reaction times in the concussed group relative to control group in Session 1 only. Concussed subjects likewise had slower reaction time in the reaching task during the first but not later sessions. Computational modeling found abnormally high values of effective limb compliance in concussed individuals relative to the control group in the first session only, but did not find group differences in how sensorimotor memories contribute to reach adaptation in any session. Analysis of control group models identified a practice effect affecting the memory coefficients that may have masked initial effects of concussion on how implicit memories contribute to sensorimotor adaptation. Although a practice effect and a heterogeneous concussed cohort preclude strong conclusions, our findings suggest procedural improvements that may decrease the robotic tests sensitivity to practice effects and increase its sensitivity to concussion-related changes in how implicit memories contribute to sensorimotor adaptation to unpredictable hand-held loads during reaching.
Auteurs: Devon Lantagne, L. A. Mrotek, S. I. Ahamed, S. A. Beardsley, A. J. Grove, D. H. Leigh, C. S. Smith, D. G. Thomas, R. A. Scheidt
Dernière mise à jour: 2024-05-16 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.16.594491
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.16.594491.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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