https://frosthead.com

Comment la réalité virtuelle et les analyses du cerveau en marge pourraient aider à diagnostiquer les commotions cérébrales

Au cours de la saison 2017, les joueurs de la NFL ont subi 291 commotions - le nombre le plus élevé depuis le début des échanges de données en 2012. Pour limiter le nombre élevé de commotions, les décideurs du football - au niveau professionnel et collégial - ont tout essayé, allant de pénaliser les joueurs qui frappent avec leur casque. à ajouter des médecins de ligne de touche impartiaux capables de tirer les joueurs du match après un coup porté à la tête.

Malheureusement, aucun de ces changements ne semble avoir réussi à réduire le nombre de commotions cérébrales. Une partie du problème est qu’il peut être difficile de déterminer même si un joueur a été victime d’une commotion ou non, mais peut-être que de nouvelles technologies de diagnostic peuvent aider.

Alors que la saison 2018 bat son plein, certaines équipes collégiales gardent un nouveau gadget à l'écart: une paire de lunettes de réalité virtuelle conçues pour diagnostiquer les commotions cérébrales. La conférence Pac-12 utilisera en fait les lunettes de protection anti-VR dans tous les sports. (La lutte, et non le football, a le taux de commotion le plus élevé, suivie du hockey, selon un article paru dans l'American Journal of Sports Medicine.)

Les lunettes Eye-Sync, fabriquées par la société SyncThink de Palo Alto, basée en Californie, fonctionnent en affichant un point se déplaçant dans un cercle approximatif et en surveillant le regard de l'utilisateur lorsqu'il suit le mouvement du point. Alors que les lunettes suivent le mouvement des yeux, l'appareil mesure réellement la capacité du cerveau à prédire le mouvement du point, a déclaré le fondateur de SyncThink, Jamshid Ghajar.

Ghajar, neurochirurgien de Stanford et président de la Brain Trauma Foundation, a expliqué qu'il étudiait le lien entre l'attention et les fonctions cérébrales lorsqu'il s'est rendu compte que tout dépendait du moment. «Votre cerveau est toujours dans le passé. Tout ce que vous sentez est déjà arrivé », dit-il. «Au moment où vous voyez une balle de tennis, elle est déjà passée. Pour interagir, vous devez prévoir ou anticiper. Vous avez donc appris à prévoir le mouvement de la balle pour pouvoir la frapper. ”

Sans surprise, une commotion cérébrale affecte la capacité du cerveau à traiter l'information des yeux et à prévoir les mouvements. Si un athlète est frappé à la tête ou si un soldat est trop près d'une explosion d'IED et qu'il se comporte mal lors du test de suivi de l'observation des lunettes, il est possible qu'il ait subi une commotion cérébrale - mais ce n'est pas garanti.

«Les médecins ne diagnostiquent pas les appareils», explique Ghajar. Malgré tout, si quelqu'un se débat avec les lunettes, cela pourrait être une raison suffisante pour la retirer du terrain. Même une infime perte dans la capacité de prédire le mouvement d'une extrémité défensive ou d'un obus mortel pourrait s'avérer coûteuse.

«Ce dont nous avons besoin, c'est d'une boîte à outils - l'eye monitoring pourrait être l'un des outils», déclare Ghajar.

Diverses autres techniques de diagnostic sont également en cours de développement pour remplir cette boîte à outils. Au printemps, les chercheurs ont annoncé que certains biomarqueurs dans le plasma pourraient prédire avec précision si les athlètes des collèges ont subi une commotion cérébrale. D'autres recherches suggèrent que la mesure des changements dans la vitesse du flux sanguin vers le cerveau pourrait identifier les commotions cérébrales. Un test à la broche qui mesure le matériel génétique de la salive s'est révélé prometteur pour identifier les commotions cérébrales chez les jeunes patients souffrant de symptômes à long terme, et une autre étude portant sur des enfants a donné des résultats probants en utilisant un test auditif.

Une technologie à fort potentiel est un casque utilisant des modèles informatiques et une intelligence artificielle pour analyser les modifications des courants électriques du cerveau. Développé pour être utilisé en marge et sur les lignes de front par BrainScope, une société basée à Bethesda, Maryland, le «dispositif d'évaluation des lésions cérébrales» est un serre-tête doté d'électrodes pendantes qui se connecte à un appareil portatif. En quelques minutes, il effectue un balayage électroencéphalographique (EEG) pour vérifier les saignements dans le cerveau. Le kit oreillette indique aux médecins si un scanner plus robuste est nécessaire, explique le PDG Michael Singer, et permet également de suivre les performances cognitives par le biais d'un test et d'exprimer les résultats sous forme de centile.

Comme les lunettes, le casque n'est pas un test définitif pour les commotions cérébrales. «Mais si vous pouvez commencer par répondre à la première question de, y a-t-il un saignement dans le cerveau? Et puis, y a-t-il un problème fonctionnel? Vous pouvez ensuite choisir de retourner sur le terrain », déclare Singer.

Une grande partie de cette nouvelle recherche reçoit des fonds du ministère de la Défense, de la NFL ou de la NCAA - des organisations où les personnes sont particulièrement susceptibles de souffrir de commotions cérébrales, particulièrement pénalisées par l’impact d’une commotion sur leur travail et particulièrement réticentes à admettre les symptômes d’une commotion. La réticence à divulguer les symptômes peut être particulièrement problématique, étant donné que le diagnostic traditionnel de commotion repose largement sur des informations subjectives fournies par le patient et que ni les soldats ni les joueurs de football ne veulent quitter le terrain.

«L'évaluation subjective (des commotions cérébrales) est en fait la plus utile, mais pas si les gens vous mentent», déclare Kim Harmon, professeur de médecine sportive à l'Université de Washington et présidente de l'Initiative pour la santé et le bien-être des étudiants étudiants Pac-12. planche.

Retourner sur le terrain après une commotion cérébrale peut entraîner des temps de réaction plus lents, une altération de l'équilibre et un risque accru de problèmes de santé à long terme, tels que l'encéphalopathie traumatique chronique du cerveau (ECC). Les diagnostics de commotion cérébrale objectifs, plus rapides et plus précis, constituent une solution pour atténuer la dépendance des réponses des patients.

Le chanteur de BrainScope compare l'évaluation d'une commotion à l'évaluation d'une crise cardiaque. Dans les deux cas, le médecin doit examiner un certain nombre de tests, vérifier les niveaux de divers composés et prendre en compte les antécédents personnels du patient avant de parvenir à une conclusion. Dans le cas d'une crise cardiaque, cependant, les médecins n'ont pas besoin de beaucoup compter sur les symptômes auto-déclarés.

«Nous avons besoin d'informations objectives», déclare Singer. "C'est le Saint Graal - d'avoir quelque chose qui ne peut pas être joué."

Les médecins sont souvent frustrés par l'attente d'un diagnostic rapide de la commotion cérébrale. «Ce n'est pas comme si nous pouvions brandir une baguette magique sur eux, » dit Ghajar. "Il n'y a pas de lumière verte / lumière rouge."

Le micro-casque BrainScope analyse le cerveau pour mesurer les changements dans l'activité électrique pouvant indiquer une commotion. Le micro-casque BrainScope analyse le cerveau pour mesurer les changements dans l'activité électrique pouvant indiquer une commotion. (BrainScope)

Contrairement à d'autres blessures, telles que des déchirures du LCA ou des poignets cassés, il peut être difficile de déterminer si une personne frappée à la tête est blessée. Déterminer si quelqu'un vient de sonner la cloche ou si son cerveau s'est écrasé contre le côté de son crâne avec suffisamment de force pour inhiber temporairement la cognition est une science délicate.

«Certaines personnes présentent des signes évidents de commotions cérébrales», déclare Harmon. "Ils ne peuvent pas se tenir debout ni dire ce qui se passe." Mais certaines personnes ont plus de difficultés à diagnostiquer, conservant la plupart de leurs facultés après avoir subi un coup à la tête.

Même les experts discutent de ce qui constitue exactement une commotion cérébrale. Ghajar a reçu un financement du DoD afin de proposer une meilleure définition du terme «commotion», mais entre-temps, les chercheurs ont tendance à utiliser le terme «lésion cérébrale» pour éviter toute confusion.

«Ces choses sont si hétérogènes», déclare Sandy Wright, chercheuse en commotion cérébrale à l'Université de la Colombie-Britannique, qui a étudié comment des modifications du flux sanguin dans le cerveau pourraient indiquer une commotion cérébrale. Chaque personne peut être touchée différemment par une commotion, dit-il, et chaque commotion peut nuire à différentes parties du cerveau ou produire des symptômes différents.

La variabilité des commotions affecte également les temps de récupération, rendant difficile de savoir quand un joueur commotionné ou un soldat est prêt à retourner au combat. «Je ne pense pas que nous allons jamais proposer un seul test qui sera le plus complet du point de vue diagnostique ou pronostique», déclare Wright.

Pour Harmon et ses collègues, la partie passionnante de toutes ces recherches viendra après la fin de la saison de football. Une fois que les joueurs ont raccroché leur casque, les chercheurs rassembleront toutes les données des nouveaux tests, y compris les lunettes de protection anti-masquage, ainsi que des informations sur toutes les commotions cérébrales confirmées de la saison - qui se produisent généralement dans la pratique - afin de réaliser une analyse de régression. Cette analyse devrait permettre aux médecins spécialistes de savoir quels outils fonctionnent pour identifier activement les commotions en temps réel.

Il n’y aura peut-être jamais une baguette magique à utiliser, mais avec les nouvelles technologies telles que les lunettes Eye-Sync et le casque BrainScope, la boîte à outils de diagnostic se développe.

Comment la réalité virtuelle et les analyses du cerveau en marge pourraient aider à diagnostiquer les commotions cérébrales