Storelli beauftragt Stirling Brains mit einer neuen Studie zur Verringerung von Hirnverletzungen im Zusammenhang mit Kopfbällen beim Fußball

Jan 1, 2020


Der Doktorand der University of Stirling, Daniel O'Gorman, wirft einen Blick auf die in Stirling bereits durchgeführte Schlagforschung – und darauf, was als nächstes getan werden kann.


STIRLING BRAINS ist der Schutz von Fußballköpfen genauso wichtig wie uns. Aber sie sind schlauer als wir. Deshalb geben wir unsere Unterstützung für eine neue Studie bekannt, die sich mit der Risikominderung beim Kopfballspiel beim Fußball und den positiven Auswirkungen des Kopfschutzes befasst.

Eine Einführung in die Studie von Daniel O'Gorman:

Kopfbälle gehören beim schönsten Spiel der Welt zum Alltag, vom Nachwuchs bis hin zu den Profis auf der Weltbühne.

Fußball ist eine einzigartige Sportart, da es bei Spielen und Training häufig zu wiederholten Stößen mit dem Kopf kommt. Dies liegt an der integralen Rolle des Kopfballspiels sowohl im Angriffs- als auch im Verteidigungsspiel. Obwohl es scheinbar unbedeutend erscheint, kann Kopfballspiel laut neueren Forschungsergebnissen die Gehirngesundheit eines Spielers beeinträchtigen. Darüber hinaus wird darüber diskutiert, ob Kopfbälle mit einem erhöhten Demenzrisiko im späteren Leben verbunden sind.

Um zu verstehen, welche chronischen Auswirkungen Kopfschütteln auf das Gehirn hat, müssen wir zunächst die kurzfristigen Auswirkungen des Kopfschüttelns auf die Gesundheit des Gehirns verstehen.


Stirling Brains - Kopfballforschung im Fußball

Eine 2016 von Stirling Brains an der Universität Stirling durchgeführte Studie legt nahe, dass bereits eine einzige Sitzung mit Headlinern das normale chemische Gleichgewicht im Gehirn stören und zu vorübergehenden Gedächtnisstörungen führen kann.

Um das chemische Gleichgewicht im Gehirn zu bestimmen, haben wir eine sensible neurowissenschaftliche Forschungstechnik namens Transkranielle Magnetstimulation (TMS) verwendet. Bei der TMS wird eine Spule über den Kopf einer Person gelegt, die einen kurzen Magnetimpuls erzeugt, um einen kleinen Bereich des Gehirns zu stimulieren.

In Kombination mit dem Platzieren von Elektroden über dem Muskel können so neuronale Signale vom Gehirn zum Muskel gemessen werden. Zusammen hilft uns dies, den Gehalt hemmender Chemikalien im Gehirn zu verstehen.

Diese Chemikalien können bestimmte Signale im Gehirn blockieren, was die Muskelkontrolle erschweren kann. Die spezielle hemmende Chemikalie, an der wir interessiert sind, ist Gamma-Aminobuttersäure (GABA). GABA ist der stärkste Hemmstoff im motorischen System des Gehirns [1].



Das Experiment


Unser Forschungsteam untersuchte Amateurfußballspieler, die wiederholt von einer Maschine abgefeuerte Fußbälle köpften, um einen Eckstoß zu simulieren [2]. Die Spieler köpften den Ball jeweils 20 Mal. Anschließend untersuchten die Forscher die Hemmungs- und Gedächtnisfunktion vor und unmittelbar nach dem Kopfball. Wir führten diese Messungen 24 Stunden, 48 Stunden und zwei Wochen nach der Kopfballübung erneut durch.

Diese Forschung wurde im Rahmen einer großen BBC-Dokumentation mit dem Titel „Alan Shearer: Demenz, Fußball und ich“ dokumentiert, präsentiert vom legendären ehemaligen Stürmer der englischen Nationalmannschaft und von Newcastle United, Alan Shearer. Shearer nahm selbst an dem Experiment teil.

Wir stellten fest, dass die Kopfball-Sitzung unmittelbare Veränderungen der Gehirnfunktion zur Folge hatte. Es war eine erhöhte Hemmung erkennbar, zusammen mit einer Abnahme der Kurz- und Langzeitgedächtnisfunktion. Diese Effekte ließen jedoch nach 24 Stunden nach.




Eine erhöhte Hemmung kann die Muskelkontrolle beeinträchtigen, was bei Fußballspielern zu einem höheren Verletzungsrisiko (z. B. der unteren Gliedmaßen) im Training und bei Spielen führen kann. Diese Erkenntnis wurde bereits in der Literatur zu Gehirnerschütterungen beschrieben [3]. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass eine erhöhte Hemmung die Neuroplastizität [4] verringert. Das ist die Fähigkeit des Gehirns, sich neu zu organisieren und neue neuronale Verbindungen zu bilden, was ein Schlüsselprozess ist, der mit Lernen und Entwicklung verbunden ist [5]. Dies ist besonders bei jüngeren Spielern des Spiels besorgniserregend.

Was jedoch nicht bekannt ist, ist, ob es einen kumulativen Effekt dieser biochemischen und kognitiven Störung gibt, wenn sie häufig durch Kopfbälle während Spielen und Training wiederholt wird. Die Auswirkungen chronischer Kopfbälle zu verstehen, ist eine wichtige Frage für zukünftige Forschungen.

Erkenntnisse und zukünftige Forschung


Wir haben zwar wertvolle Erkenntnisse über die akuten Auswirkungen von Kopfbällen beim Fußball gewonnen, dies ist jedoch nur der erste Schritt auf einem langen Weg zu einem klareren Bild über die Auswirkungen von Kopfbällen auf die Gesundheit des Gehirns.

Ein nächster Schritt wäre, mithilfe von Gehirnabbildungen zu visualisieren und zu verstehen, wie Mikroschäden an der Gehirnstruktur mit Veränderungen in der Gehirnbiochemie zusammenhängen. Dadurch können wir besser verstehen, was nach einem Kopfball im Gehirn passiert.

Darüber hinaus möchten wir auf unseren bestehenden Erkenntnissen aufbauen und mehrere wichtige Forschungsfragen beantworten, darunter:

1. Hat das Kopfschütteln im männlichen und weiblichen Gehirn die gleiche Wirkung?

2. Haben unterschiedliche Kopfballarten (z. B. bei Eckbällen) die gleiche Wirkung auf das Gehirn?

3. Welches Maß an Überschriftenbelastung ist sicher?

4. Kann ein Kopfschutz beim Fußball vor möglichen Auswirkungen des Kopfballspiels auf die Gehirngesundheit schützen?





Um diese Fragen zu beantworten, wird Stirling Brains die Auswirkungen von Kopfbällen beim Fußball weiter erforschen. Dabei kommt unsere sensible TMS-Forschungsmethode zur Beurteilung der Hemmung zum Einsatz, kombiniert mit einer Reihe weiterer innovativer Methoden – wie etwa der Analyse kognitiver und motorischer Funktionen.

Wir werden auch untersuchen, ob das Tragen einer schützenden Fußballkopfbedeckung die Auswirkungen des Kopfballspiels auf die Gehirngesundheit abmildern kann. Stirling Brains wird mit Unterstützung von Storelli Sports, einem innovativen Sportbekleidungsunternehmen mit Sitz in Brooklyn, unabhängige Forschungsarbeiten durchführen.

Kopfverletzungen durch Fußball-Kopfbedeckungen reduzieren?


Storelli hat den ExoShield Soccer Head Guard entwickelt. Der Exoshield reduziert die Aufprallkraft bei Kopf-an-Kopf- und Kopf-an-Gliedmaßen-Kollisionen (z. B. Kopf-an-Ellenbogen). Das Virginia Tech Headgear Lab hat herausgefunden, dass das Produkt das Risiko von Kopfverletzungen beim Fußball um schätzungsweise 84 % reduziert.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass das ExoShield die Häufigkeit sportbedingter Gehirnerschütterungen bei interschulischen Fußballspielern (im Alter von 14 bis 18 Jahren) deutlich reduziert (siehe ergänzende Daten zu Statistiken zum Gehirnerschütterungsrisiko). Das Risiko einer Gehirnerschütterung wird beim Tragen des ExoShields im Vergleich zum Tragen ohne Kopfschutz um etwa 60 % reduziert. Dieser Effekt war bei weiblichen Spielern besonders stark.



Storelli Sports unterstützt unsere neue Forschung zu den Auswirkungen von Kopfbällen beim Fußball und den potenziellen Vorteilen schützender Fußballkopfbedeckungen. Mit der Hilfe von Storelli Sports können wir die Beziehung zwischen Kopfbällen und Gehirngesundheit besser verstehen.


Verweise:

[1] Owens, DF, & Kriegstein, AR (2002). Ist GABA mehr als synaptische Hemmung? Nature Reviews Neuroscience, 3(9), 715. https://www.nature.com/articles/nrn919/

[2] Di Virgilio, TG, Hunter, A., Wilson, L., Stewart, W., Goodall, S., Howatson, G., … & Ietswaart, M. (2016). Hinweise auf akute elektrophysiologische und kognitive Veränderungen nach routinemäßigem Kopfballspiel beim Fußball. EBioMedicine, 13, 66-71. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235239641630490X

[3] Toohey, LA, Drew, MK, Cook, JL, Finch, CF, & Gaida, JE (2017). Ist eine nachfolgende Verletzung der unteren Extremitäten mit einer früheren Verletzung verbunden? Eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Br J Sports Med, 51(23), 1670-1678.  https://bjsm.bmj.com/content/51/23/1670?

[4] Bachtiar, V., & Stagg, CJ (2014). Die Rolle der Hemmung in der motorischen kortikalen Plastizität des Menschen. Neuroscience, 278, 93-104. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306452214006320

[5] Galván, A. (2010). Neuronale Plastizität von Entwicklung und Lernen. Human brain mapping, 31(6), 879-890. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/hbm.21029

Verweise
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