《Sleep Medicine》:Associations between objective sleep outcomes and performance on neurocognitive tests used to guide sport-related concussion diagnosis and management: a pilot study
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中文摘要翻译:
在男性澳式足球运动员中,基线运动相关脑震荡(sport-related concussion, SRC)神经认知测试前多个夜晚的平均快速眼动睡眠比例(REM%)与SCAT5注意力(Concentration)得分呈强相关。尽管REM%与SCAT
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在男性澳式足球运动员中,基线运动相关脑震荡(sport-related concussion, SRC)神经认知测试前多个夜晚的平均快速眼动睡眠比例(REM%)与SCAT5注意力(Concentration)得分呈强相关。尽管REM%与SCAT5注意力得分之间存在显著关系,但REM%与SCAT5整体神经认知测试结果(即标准化脑震荡评估(Standardized Assessment of Concussion, SAC)得分)并无关联;然而,该结果鼓励未来对此关系开展进一步研究。临床医生在解读SCAT结果时应考虑运动员的测试前睡眠情况,因为显著的REM睡眠缺失或紊乱可能影响神经认知测试结果。
论文解读文章
一、研究背景与目的
运动相关脑震荡(sport-related concussion, SRC)是外部力量(如运动碰撞)传导至大脑后导致的认知损害及身体或情绪症状。对于参与接触性和碰撞性运动的运动员而言,准确及时的SRC诊断至关重要,可确保其立即退出比赛,避免后续头部撞击造成进一步或加重的脑损伤。然而,运动环境中运动员可能因表现和职业压力而低报症状,且临床医生常需在 sidelines 快速做出诊断决策,这使得SRC的诊断和监测颇具挑战。为此,临床上开发了多种工具辅助SRC诊断与管理决策,其中认知功能评估是重要组成部分,反映了脑震荡后认知功能常受损害的证据。然而,单独使用认知功能测试时,其诊断效用较症状评估有限。因此,识别并管理影响测试表现的潜在混杂因素,对于提高认知功能测试的临床效用至关重要。
睡眠是可能影响SRC临床决策工具结果的因素之一。既往证据多来自运动员自我报告的测试前一夜睡眠时长,较短睡眠与更大症状负担相关。然而,睡眠对运动员在SRC评估工具中认知功能测试表现的影响尚不明确。部分研究显示自我报告睡眠时长不影响SCAT和ImPACT认知功能,而另一些数据显示睡眠不足7小时的运动员在ImPACT记忆和反应时域表现更差。鉴于主观及单夜睡眠评估的局限性,有必要采用客观多夜睡眠评估开展研究。运动员因训练负荷高、清晨训练、深夜比赛、赛前焦虑、旅行等多种因素易受睡眠干扰,因此需要考察客观睡眠与SRC决策工具中认知测试表现之间的关系。本研究旨在探讨基线SCAT5和ImPACT测试前多个夜晚获得的睡眠指标(总睡眠时间(total sleep time, TST)、睡眠效率(sleep efficiency, SE)、睡眠分期比例(N1%、N2%、N3%、REM%))个体内均值与SCAT5和ImPACT认知测试表现之间的关联。
二、研究设计与方法
研究对象为20名成年男性澳式足球(Australian football, AF)运动员,年龄18–31岁(平均24±4岁),代表参加维多利亚业余澳式足球协会(Victorian Amateur Football Association)的一家业余俱乐部。纳入标准要求运动员年满18岁,无自我报告当前或既往睡眠障碍、神经系统(除脑震荡外)或神经发育疾病、中重度创伤性脑损伤或精神心理疾病,且研究开始前六个月内无医学确诊脑震荡。所有参与者均签署书面知情同意书,研究经迪肯大学人类研究伦理委员会批准。
研究采用观察性设计。运动员在基线SCAT5和ImPACT评估前连续4–5个夜晚佩戴干式脑电图(electroencephalography, EEG)设备(头带)监测睡眠。睡眠监测在季前赛期间进行。每位参与者在训练日完成认知测试,其中计算机化ImPACT在参与者家中、参加训练前完成,SCAT5由研究人员在俱乐部训练场地当面实施。所有参与者均以相同顺序(先ImPACT后SCAT5)在休息状态下完成测试。本研究仅将SCAT5和ImPACT中客观评估认知功能的组成部分作为研究结局。
主要方法包括:参与者访谈收集人口学数据、运动和脑震荡史、日常咖啡因摄入量,并完成患者健康问卷-9(Patient Health Questionnaire-9, PHQ-9)和广泛性焦虑障碍量表-7(Generalised Anxiety Disorder-7, GAD-7)评估抑郁和焦虑症状。SCAT5按标准程序当面实施,提取认知筛查和延迟回忆部分数据,获得定向力(/5)、即时记忆(/30)、注意力(/5)和延迟回忆(/10)得分,SAC得分为四项之和(/50)。ImPACT基线测试(v4)通过电子邮件链接在线完成,要求安静环境,在9:00–12:00间完成,生成言语记忆、视觉记忆、视觉运动速度和反应时四个域得分。睡眠监测使用Dreem 3头带,通过干式EEG电极、三维加速度计和红外脉搏血氧仪监测睡眠,自动睡眠分期算法提供详细睡眠分析,仅纳入记录质量≥85%的夜晚。
三、研究结果
3.1 参与者特征及其与睡眠指标的关系
参与者年龄与睡眠效率(SE)显著负相关(r = -0.565, p = .011),与N2%显著正相关(r = 0.526, p = .018),与N3%显著负相关(r = -0.568, p = .010)。碰撞运动年限与SE显著负相关(r = -0.473, p = .036)。受教育年限与SE显著负相关(r = -0.523, p = .019)。其余参与者特征与睡眠指标无显著相关。
3.2 睡眠指标
所有参与者共监测86个夜晚,其中64个夜晚(74%)记录质量≥85%并纳入分析。纳入夜晚的平均记录质量为96.8±4.2%。每位参与者纳入夜晚数为2–5个,中位数为3个。78.2%的纳入夜晚为认知测试前三个夜晚。个体内均值显示,运动员平均每晚TST为7.4±0.7小时,SE为91±5%,睡眠分期比例为N1% 5.9±1.4%、N2% 40.0±6.8%、N3% 25.5±5.3%、REM% 27.9±4.0%。
3.3 睡眠指标与SCAT5和ImPACT神经认知结局的相关性
SCAT5注意力得分与REM%呈强正相关(ρ = 0.71; 95%CI = 0.48, 0.94; p = .0008 [校正后p = .043])。经多重比较校正后,未发现其他统计学显著的睡眠指标与神经认知结局相关。
3.4 REM%与SCAT5注意力结局的回归分析
有序逻辑回归显示REM%可预测SCAT5注意力得分(β = 0.49; 95%CI = 0.14, 0.85; p = 0.006; 似然比χ2 = 11.64, 伪R2 = 0.25),即平均REM%每增加1%,SCAT5注意力得分更高的几率增加64%。
四、讨论与结论
本研究发现较高的REM%与更好的SCAT5注意力得分相关,提示REM%可能混杂SCAT注意力测试结果。SCAT5注意力测试通过要求运动员倒序复述数字和倒序说出月份来评估注意力和工作记忆。既往研究显示健康大学生午睡中REM睡眠时长与工作记忆任务表现正相关,动物实验也发现REM睡眠剥夺损害工作记忆。尽管探索性回归提示REM%小幅增加可能大幅提高SCAT注意力得分几率,但因样本量小和回归项选择的数据驱动方法,该发现可能不具有人群普适性。SCAT注意力仅占SAC总分50分中的5分,这可能解释了为何REM%与SAC得分无显著相关。本研究中运动员通常为健康睡眠者,因此结果提示经历REM睡眠缺失的运动员可能SCAT神经认知评估受损。既往研究也发现确诊睡眠障碍的运动员SAC得分较低。未来研究应探讨SCAT评估前显著REM睡眠缺失(可由剧烈运动、过量饮酒和睡眠机会减少引起)是否对整体神经认知测试结局产生临床意义影响。
本研究还存在若干边缘显著(未校正p < .05)的相关性,鼓励进一步研究。REM睡眠通常集中在夜间后半段,TST增加时REM%增加而N3%减少,因此TST和N3%与SCAT5注意力存在边缘显著相关并不意外。SCAT5定向力存在天花板效应,多数运动员(20人中16人)此项得满分,边缘显著相关可能反映少数离群数据点。本研究是首个使用干式EEG设备在SRC神经认知测试前监测居家睡眠结构的研究,也是首个识别出与神经认知结局相关的客观睡眠指标(REM%)的研究。使用每位运动员多夜睡眠数据是研究优势,但26%的夜晚因记录质量低被排除,睡眠数据未能完全代表测试前4–5晚的睡眠。样本量是另一局限,受俱乐部运动员数量和Dreem设备订阅费用限制。研究仅纳入男性AF运动员,对女性运动员的推断需谨慎。
研究结论:这项针对睡眠通常健康的成年男性AF运动员的初步研究显示,基线SRC神经认知评估前多个夜晚记录的平均REM%与SCAT5注意力得分正相关。缺乏证据表明先前REM%可能影响SCAT整体神经认知测试结局(即SAC得分),但未来研究应在更大运动员样本中检验。无证据表明客观睡眠指标与ImPACT神经认知测试结局相关。研究结果支持既往建议,即在解读SCAT结局时应评估并考虑先前睡眠情况。