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Il nuovo collare promette di evitare che il cervello degli atleti si muova durante l'impatto
Un dispositivo indossato al collo potrebbe proteggere il cervello di atleti e soldati da lesioni traumatiche? Questa è la promessa della tecnologia che i ricercatori stanno iniziando a testare sugli esseri umani dopo diversi anni di studi sugli animali.
L'idea alla base di un tale collare, che è stato originariamente ispirato da studi su animali che tollerano ripetuti colpi alla testa, è aumentare leggermente la quantità di sangue nel cervello e quindi attutirlo in un modo che nessun elmo può, dice Giuliano Danze , co-inventore della tecnologia, presidente di neurochirurgia presso la NorthShore University HealthSystem e co-direttore del NorthShore Neurological Institute di Evanston, Illinois.
Gli studi sul cervello di atleti deceduti, che hanno collegato traumi cranici ripetitivi a malattie neurodegenerative, hanno sollevato preoccupazioni sui rischi affrontati dagli atleti che praticano sport di contatto (vedi A Peek Inside a Dead Football Player's Brain ) e dai soldati sul campo di battaglia, dove anche la lesione cerebrale traumatica è relativamente comune.
Bailes, l'ex medico dei Pittsburgh Steelers che è stato determinante per primo allertare il pubblico all'encefalopatia traumatica cronica della malattia neurodegenerativa, o CTE, e che è interpretato da Alec Baldwin nel dramma di Hollywood Concussione — dice che i caschi non sono in grado di proteggere dalle lesioni che si verificano quando il cervello, che galleggia nel liquido cerebrospinale e non è collegato al cranio, si muove. Ciò ha portato lui e i suoi colleghi a chiedersi: c'è un modo per limitare i movimenti del cervello e la capacità di slosh?
Gli inventori di questo dispositivo, ora in fase di test sugli atleti, affermano che potrebbe ridurre il rischio di lesioni cerebrali.
I ricercatori hanno determinato che i picchi e le pecore bighorn, che tollerano entrambi colpi alla testa ripetitivi e ad alto impatto, possono farlo regolando la pressione e il volume all'interno del cranio in modo che il loro cervello non si muova. Hanno anche esaminato i dati sulle commozioni cerebrali segnalate in sport delle scuole superiori così come dentro partite della NFL e ha scoperto che i tassi di commozione cerebrale erano inferiori di circa il 30% nelle partite giocate a quote più elevate. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che il cervello umano tende ad aumentare di volume in alta quota, dandogli meno spazio per muoversi all'interno del cranio, afferma Gregorio Myer , direttore del laboratorio di prestazioni umane presso l'ospedale pediatrico di Cincinnati.
Raggiungere un adattamento più stretto tra il cervello e il cranio è l'idea alla base del nuovo colletto, un dispositivo a forma di U che si adatta perfettamente alla parte posteriore e ai lati del collo di una persona. Applica una leggera compressione (circa quanto una cravatta, dice Bailes) alle vene giugulari, riducendo leggermente la quantità di sangue che torna al cuore dopo ogni battito. Test su modelli di ratto suggeriscono che tale compressione giugulare porti a segni ridotti di lesione cerebrale e i ricercatori ipotizzano che ciò sia dovuto a meno sloshing. Myer sta ora progettando ulteriori studi sugli animali utilizzando i maiali.
Myer sta anche dirigendo studi sull'uomo, che implicano l'uso dell'elettroencefalografia e della risonanza magnetica (MRI) avanzata per acquisire informazioni sul cervello degli atleti - giocatori di hockey e football finora - nella pre-stagione, nella mezza stagione e nella post-stagione. Gli accelerometri montati sul casco tengono traccia della quantità e dell'entità degli impatti alla testa durante la competizione. In un dato esperimento, un gruppo di giocatori indossa il colletto e un gruppo di controllo no. (Il proprietario e sviluppatore della tecnologia, una società chiamata Innovazioni Q30 , sta finanziando questa ricerca, ma il lavoro di Myer è separato dallo sviluppo del prodotto e non ha ulteriori rapporti finanziari con l'azienda.)
Un collare protettivo in fase di sviluppo esercita una leggera pressione sulle vene giugulari per aumentare il volume del sangue nel cervello. Questo potrebbe aiutare a proteggerlo da lesioni traumatiche.
Dimostrare l'efficacia di questa tecnologia sarà difficile perché gli scienziati capiscono ancora molto poco sulla connessione tra i segni di lesione rilevati tramite la risonanza magnetica avanzata e i sintomi di una persona (vedi cicatrici cerebrali rilevate in commozioni cerebrali). Inoltre, il grado in cui il rischio di lesioni o malattie varia da individuo a individuo, insieme al motivo per cui varia, non è ben compreso, sebbene potenziali set di dati come quelli che Myer sta raccogliendo potrebbero iniziare a far luce su queste domande.
Anche l'intera gamma delle conseguenze biomeccaniche di questo approccio non è chiara. Ad esempio, mantenere più sangue nel cervello farebbe cambiare l'interfaccia tra il tessuto e l'interno del cranio e non si sa quale effetto avrebbe, dice David Meaney , professore di bioingegneria all'Università della Pennsylvania. Quell'interfaccia è un importante argomento di ricerca al momento, dice.
Per quanto riguarda i rischi associati alla modulazione del flusso sanguigno tra il cuore e il cervello, Myer afferma che la sicurezza è di gran lunga più importante dell'efficacia a questo punto e che il gruppo ha discusso o sollecitato opinioni da centinaia di medici sulla tecnologia . Myer dice che l'effetto del dispositivo è simile a quello che succede quando ci sdraiamo. Quando siamo in posizione orizzontale, il sangue scorre in una riserva compensativa, dice, e il collare dovrebbe aggiungere solo abbastanza per riempire quella riserva. Finora non ci sono stati eventi avversi, dice, ma è per questo che dobbiamo fare la ricerca.