La tecnica di concussione sportiva non protegge dai danni al cervello, afferma la scienza

Mentre il suo elmo si scontrava violentemente con la spalla dell'avversario, Luke Kuechly sembrava una bambola bambolina a grandezza naturale. In un attimo, il linebacker della stella della Carolina Panthers subì un'altra commozione cerebrale. La sua stagione, e forse la carriera, era in pericolo.

Qualche settimana prima, Kuechly cominciò a indossare un collare sperimentale al collo progettato per proteggere il suo cervello dall'interno. Il dispositivo, noto come Q-Collar e precedentemente venduto come NeuroShield, è progettato per imitare il metodo di protezione dagli infortuni del picchio mantenendo più sangue all'interno del cranio per creare un effetto "a bolle" attorno al cervello.

Quindi, perché questa attrezzatura di sicurezza ispirata alla natura non ha scongiurato la commozione cerebrale del 2017 di Luke Kuechly, che a quanto pare indossa ancora?

Come fisiologo e ricercatore di medicina sportiva, studio come il corpo risponde all'esercizio fisico e ad altri fattori di stress. Studio anche i modi per prevenire e curare gli infortuni sportivi. Mentre il pubblico impara di più sui potenziali pericoli a lungo termine degli sport di contatto, inclusa l'encefalopatia traumatica cronica (CTE), i genitori, gli atleti e le organizzazioni sportive sono alla disperata ricerca di una soluzione rapida alla crisi di commozione cerebrale. Sfortunatamente, non penso che esista una soluzione semplice per rendere sicuri gli sport intrinsecamente ad alto rischio.

L'argomento di alta quota

Nel 2014, un amico mi parlò di uno studio che riportava che i giocatori della NFL avevano il 20-30% in meno di probabilità di subire una commozione cerebrale in partite giocate ad altitudini "più alte". I ricercatori hanno teorizzato che l'altitudine maggiore ha causato un leggero rigonfiamento nel cervello e, di conseguenza, un aumento del volume del cervello.

Questa "stretta aderenza" all'interno del cranio ridurrebbe il "brodo" del cervello durante gli impatti per ridurre la probabilità di commozioni cerebrali. Dal momento che l'altitudine più elevata sembrava proteggere il cervello, sostenevano, sarebbe utile replicare questa "stretta aderenza". Gli autori proposero che ciò potesse essere ottenuto applicando una leggera pressione sulle vene giugulari del collo per intrappolare un po 'più di sangue all'interno del cervello. Alcuni anni prima, un membro del loro gruppo di ricerca ha depositato un brevetto per tale dispositivo: un collare di compressione giugulare.

Mentre coloro che hanno meno familiarità con la fisiologia potrebbero essere stati persuasi da questa affascinante spiegazione, il mio collega ricercatore, Gerald Zavorsky, e io pensammo che questa idea fosse scientificamente poco plausibile. Soprattutto, lo studio ha definito "altitudine più alta" qualcosa di più di un misero 600 piedi sopra il livello del mare - troppo basso per avere alcun effetto sul volume del cervello. In sostanza, il nostro volume del cervello rimane notevolmente costante ad alta quota, anche quando potremmo sentirci a corto di fiato o stordito. Nella "Mile High City" di Denver, che ospita il più alto stadio della NFL nel paese a 5.280 piedi sopra il livello del mare, ti verrebbe difficile provare anche un minuscolo gonfiore nel cervello. Tuttavia, a quote molto più elevate, c'è in realtà una maggiore probabilità di gonfiore al cervello, che causa un'emergenza pericolosa per la vita chiamata edema cerebrale ad alta quota.

Un gioco di possibilità

Se l'altitudine non causa un aumento protettivo del volume del cervello, perché le concussioni sono state ridotte in partite NFL giocate a più di 600 piedi sopra il livello del mare? Per rispondere a questa domanda, abbiamo esaminato lo stesso set di dati NFL disponibile pubblicamente. Lo studio originale ha esaminato i dati di due stagioni combinate (2012 e 2013), ma abbiamo analizzato alcuni anni aggiuntivi. Abbiamo confermato che il tasso di concussione è stato effettivamente ridotto statisticamente ad altitudini "più alte" durante la stagione 2013, ma non nella stagione 2012. Abbiamo scavato più a fondo e non abbiamo trovato alcuna connessione tra altitudine e commozioni cerebrali nelle stagioni 2014 o 2015. Uno studio separato negli atleti del college mostrava commozioni ancora più probabili a "più alto" altitudine.

Dato che l'effetto non era consistente e la ripetibilità è un problema importante in tutta la scienza, sospettavamo che i collegamenti originali fossero dovuti a casualità: un artefatto matematico dell'utilizzo di un enorme set di dati di quasi 1500 giganti della griglia che letteralmente si scontrano l'un l'altro su base settimanale.Se così fosse, potremmo aspettarci che qualcosa di completamente arbitrario possa anche essere associato a un ridotto rischio di commozione cerebrale. E, in effetti, la nostra analisi ha dimostrato che è vero. Si scopre che le squadre NFL con loghi animali, come i Miami Dolphins, avevano anche un rischio ridotto del 20-30% di commozione cerebrale rispetto alle squadre senza loghi animali, come i Pittsburgh Steelers, indipendentemente dall'altitudine del gioco.

Sulla base della nostra analisi, abbiamo concluso che la probabilità casuale, non la risposta fisiologica, spiega perché le commozioni cerebrali erano meno probabili ad altitudini superiori a 600 piedi. Quindi, un collare che imita l'altitudine sembra ingiustificato per prevenire commozioni cerebrali.

The The Picchio Teoria

Presumibilmente, il Q-Collar replica anche come i picchi si proteggono naturalmente dal mal di testa. Secondo le informazioni aziendali, i picchi comprimono la loro vena giugulare usando i muscoli del collo per indurre una "aderenza più stretta" e ridurre la "scia" cerebrale. Mentre questo meccanismo sorprendente è spesso presentato come un fatto, non sembra essere menzionato da nessuna parte in oltre un secolo di studi scientifici che esaminano i picchi.

Ho esaminato a fondo tutti i documenti di Woodpecker che ho trovato, quindi ho rintracciato tutti i loro riferimenti e ho ripetuto il processo. Ho scoperto documenti di ornitologia del 1700 attraverso modelli ingegneristici all'avanguardia della biomeccanica dei picchi, ma nessuno ha menzionato la compressione giugulare. Pertanto, non sorprende che l'azienda non citi alcun riferimento scientifico alla letteratura dei picchi.

Anche se questo meccanismo esiste ed è stato in qualche modo trascurato dai ricercatori del picchio, l'evoluzione ha dato al picchio numerosi e unici adattamenti protettivi. Ho collaborato con un ricercatore di picchi e pubblicato un riassunto di questi meccanismi nell'ottobre 2018. Questi includono una struttura specializzata dell'osso del cranio e un becco che assorbe gli urti. I picchi usano anche posture e movimenti molto specifici per prepararsi, il che aiuta a dissipare la forza dal loro cervello. Abbiamo concluso che questi meccanismi protettivi multipli funzionano in armonia, il che non può essere replicato semplicemente spingendo sulla propria vena giugulare.

Una nuova ricerca suggerisce che i picchi potrebbero effettivamente subire lesioni cerebrali simili a quelle osservate negli umani. Indipendentemente da ciò, la fisica della percussione dei picchi è molto diversa da quella delle commozioni sportive, che generalmente avvengono con tempi imprevedibili e comportano una notevole rotazione della testa. Nonostante il suo fascino intuitivo, credo che un collare che imita il picchio sia più pseudoscienza che innovazione.

Al di là di commozioni cerebrali sportive

Mentre i miei colleghi e io abbiamo ridimensionato la logica scientifica per il Q-Collar, la ricerca che esamina il Q-Collar sembra essere passata dalla riduzione del rischio di commozioni cerebrali o di eventi distinti dopo un singolo colpo, a un obiettivo meno tangibile di riduzione del cervello danno da impatti subconcussivi ripetuti.

Una nuova ricerca afferma prove di beneficio, sulla base di dati RM. Come un articolo ha affermato nel 2016, il collare "potrebbe aver fornito un effetto protettivo contro i cambiamenti microstrutturali del cervello dopo impatti ripetitivi della testa." Un articolo pubblicato nell'ottobre 2018 da un piccolo studio ha mostrato che il cervello delle giocatrici di calcio che indossavano i collari per una stagione apparentemente non ha mostrato danni cerebrali. Quelli che non indossavano il colletto mostravano piccoli cambiamenti in alcune aree del loro cervello.

Tuttavia, alcuni altri ricercatori hanno espresso preoccupazioni per il numero limitato di soggetti e gli elevati tassi di abbandono in studi simili sul collare. Alcuni medici hanno concluso che questa evidenza non è sufficiente per suggerire che protegge il cervello dalle lesioni e le attuali campagne promozionali sono "potenzialmente fuorvianti". Rimango anche scettico su questi risultati, dal momento che l'utilità clinica di questo particolare tipo di dati RM rimane non chiaro, soprattutto in relazione alla salute a lungo termine.

Poiché la società mira all'approvazione della FDA e guarda oltre le applicazioni sportive, temo che la salute del cervello a lungo termine venga collocata in attrezzature giustificate da equivoci di fisiologia, relazioni casuali e sì, anche quello che ho concluso sono affermazioni scorrette sui picchi e altri animali.

Qualcuno potrebbe obiettare che, anche se non dovesse funzionare, non c'è nulla di male nell'aggiungere un ulteriore livello di protezione. Tuttavia, credo che questo sia un atteggiamento pericoloso. Quando gli atleti si sentono più protetti, hanno un falso senso di sicurezza extra e giocano in modo più aggressivo. Questo potrebbe effettivamente aumentare il rischio di lesioni.

Come Luke Kuechly e altri possono testimoniare, anche le apparecchiature innovative per il suono non possono fermare le commozioni negli sport di contatto. Sfortunatamente, potremmo non sapere se il danno cerebrale a lungo termine può essere effettivamente limitato dalle nuove tecnologie fino a quando non è troppo tardi.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di James Smoliga. Leggi l'articolo originale qui.