一项关于青少年女子橄榄球运动员赛季前事件相关电位的探索性研究:症状和脑震荡史是否重要?

《Brain Research》:An exploratory study on preseason event related potentials in female adolescent rugby athletes: do symptoms and concussion history matter?

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月06日 来源:Brain Research 3.2

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   摘要女子橄榄球是一项对抗性运动,涉及擒抱、拼抢和争球等接触性事件,增加了女性青少年运动员发生运动相关性脑震荡 (SRC) 和重复性头部加速事件 (rHAEs) 的风险。事件相关电位 (ERPs) 是神经生理学标志物,可以反映 SRC 和 rHAEs,然而,女性青少年橄榄球运动

  

摘要

女子橄榄球是一项对抗性运动,涉及擒抱、拼抢和争球等接触性事件,增加了女性青少年运动员发生运动相关性脑震荡 (SRC) 和重复性头部加速事件 (rHAEs) 的风险。事件相关电位 (ERPs) 是神经生理学标志物,可以反映 SRC 和 rHAEs,然而,女性青少年橄榄球运动员的赛前基准 ERP 特征仍知之甚少,尤其是关于年龄、脑震荡史和运动脑震荡评估工具 (SCAT) 结果。主要目的是考察赛前基准时 SCAT 症状严重程度评分与 ERP 结果(N100、P300、N400 幅度和潜伏期)之间的关联。对症状数量、亚域、年龄、脑震荡史和距离脑震荡天数的分析为探索性分析,且未进行多重比较校正。来自 2025 年卡尔加里高中春季赛季的女性青少年橄榄球运动员(15–18 岁)完成了赛前 ERP 评估。症状严重程度评分与任何 ERP 结果均无显著关联。在探索性分析中,症状数量每增加一个单位,P300 潜伏期减少 1.97 毫秒 (95% CI: ?3.86, ?0.09; p = 0.041)。未观察到与 N400 结果有显著关联。鉴于样本量小且探索性分析缺乏多重比较校正,这些发现应被视为初步的并用于产生假设。赛前 P300 测量值显示与女性青少年橄榄球运动员的症状负担存在探索性关联。建立这些基准特征对于解释该高风险人群脑震荡后和赛季后的 ERP 变化至关重要

引言

橄榄球是一项对抗性运动,其特征是频繁的接触事件,如擒抱、拼抢、争球和集团进攻(Shill 等,2022)。因此,橄榄球与高运动相关性脑震荡 (SRC) 发病率相关。美国青少年橄榄球运动员被观察到拥有所有组织化运动中最高之一的脑震荡率(每 1000 次运动员暴露 4.16 例),超过冰球(1.20)和美式足球(0.53)的观察率(Koh 等,2003, Pfister 等,2016)。运动相关性脑震荡是一种由直接或间接作用于头部或身体的生物力学力量引起创伤性脑损伤 (TBI),这些力量传递至大脑,导致短暂的神经代谢紊乱和临床神经症状,通常在标准结构性神经影像学上无异常(Patricios 等,2023)。
近年来,全球橄榄球参与率大幅增长,这主要得益于女子和女孩组比赛的迅速扩张(Brown 等,2023)。自 2021 年橄榄球世界杯以来,女子橄榄球经历了指数级增长,目前全球橄榄球参与者中有超过三分之一是女性和女孩,约 270 万名运动员(Brown 等,2023)。然而,参与人数的增长伴随着女性运动员的 SRC 发病率高于男性对手(Hannah 等,2021),特别是在青少年水平尤为明显(Shill 等,2022, 2024)。此外,青春期是神经发育的关键时期,这进一步强调了女性青少年作为一个特别脆弱且研究不足的人群(Cowley 等,2021, Larsen and Luna, 2018)。在青春期,大脑经历许多结构和功能变化,包括持续的突触修剪、髓鞘化和执行网络成熟(Larsen and Luna, 2018, Vijayakumar 等,2018)。这一关键神经发育时期可能会增加大脑对损伤的易感性和长期神经缺陷的风险(Grady, 2010)。尽管不存在用于诊断或管理脑震荡恢复的金标准生物标志物,但通过脑电图 (EEG) 获得的事件相关电位 (ERPs) 是识别潜在缺陷和观察神经处理细微变化的有前景指标(Gosselin 等,2012)。
已鉴定出特定的 ERPs 能够反映混合性别青少年和年轻成年人群的脑震荡后变化,包括 N100、P300 和 N400 波形(Ghosh Hajra 等,2016, Ledwidge 等,2022, Ruiter 等,2020)。N100 是在刺激后约 50–150 毫秒的标准潜伏窗口内观察到的负向偏转,反映早期听觉感觉处理(D'Arcy 等,2024, Davis, 1939)。P300 是通常在 250–450 毫秒潜伏窗口内发生的正向偏转,反映对奇球刺激的注意力资源分配,表明当出现意外刺激时注意力参与度更高(D'Arcy 等,2024, Polich, 2007)。最后,N400 是在约 300–550 毫秒标准潜伏窗口内发生的负向波形,与高级语义整合和认知处理相关(D'Arcy 等,2024, Kutas and Federmeier, 2011)。然而,尽管在主要是男性和混合性别样本中的文献日益增多,这些神经生理学标志物在女性青少年橄榄球运动员中尚未得到充分表征。
事件相关电位也显示出对年龄的敏感性(Carrick 等,2021, Gutchess 等,2007),在青春期有独特变化,例如认知处理时的潜伏期缩短(Downes 等,2017)。此外,运动脑震荡评估工具 (SCAT-6) 是用于识别脑震荡以进行进一步临床评估的最新早期识别工具,由场内和场外两部分组成。评估结果通常被评分并与基准或常模分数进行比较,症状可分类为躯体、认知、情绪和睡眠类别(Almasi and Wilson, 2012, Echemendia 等,2023, Langer 等,2021)。然而,目前文献有限,关于症状严重程度对赛前基准 ERP 测量的影响,尤其是在女性青少年运动员人群中。
因此,本研究的主要目的是调查女性青少年橄榄球运动员赛前 SCAT 症状严重程度与 N100、P300 和 N400 分量的 ERP 幅度和潜伏期之间的关联。所有其他分析,包括症状数量、症状亚域、年龄、脑震荡史和距离上次脑震荡的天数,均为探索性分析,旨在为未来样本量充足的研究产生假设。假设更高的 SCAT 症状严重程度评分与更长的 ERP 潜伏期和降低的幅度相关。

章节片段

参与者

这项横断面研究招募了在 2025 年春季赛季代表各自高中在卡尔加里市比赛的女性青少年橄榄球运动员,符合更大的“高中和社区运动脑震荡及其后果监测以减少脑震荡”(SHRed Concussions)队列研究(Emery 等,2022, Shill 等,2024, Tabor 等,2024)。如果年龄在 13–19 岁之间、被招募到更大的 SHRed 研究中,且

结果

总共招募了 41 名高中女性橄榄球运动员(24 名参加第一级别,17 名参加第三级别,即地区高中联赛中第一和第三高竞争层级),年龄在 15–18 岁之间。其中,五名参与者的赛前基准 ERP 数据因技术限制被排除,包括设备故障 (n = 1)、过多伪迹阻碍可靠峰识别 (n = 3,包括下颌运动伪迹),以及

讨论

本研究的关键发现表明,在探索性分析中,代表注意力神经处理的 P300 ERP 可能与赛前评估且无当前脑震荡诊断的女性青少年橄榄球运动员的症状数量个体差异相关。这些发现是初步的,鉴于样本量小且探索性分析未进行多重比较校正,它们应被视为产生假设。此外,N100

资助声明

这项工作得到了琼·斯奈德运动科学卓越基金;霍奇基斯脑研究所的脑震荡研究加速奖、NFL 科学咨询委员会以及加拿大自然科学与工程研究委员会 (NSERC) 发现资助计划 RGPIN-2025–05398的支持。

CRediT 作者贡献声明

Ember Larson: 写作 – 审阅与编辑,写作 – 原稿,可视化,监督,项目管理,方法论,调查,资金获取,正式分析,数据整理,概念化。 Matthew G. Neill: 写作 – 审阅与编辑,方法论,调查。 Jean-Michel Galarneau: 写作 – 审阅与编辑,正式分析。 Elizabeth K.S. Fletcher: 写作 – 审阅与编辑,概念化。 Ryan M. Peters: 写作 – 审阅与编辑,项目

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系,这些利益或关系可能被认为影响了本报告中报道的工作。

致谢

感谢 SHRed 研究助理、研究生和研究协调员的贡献,他们支持了参与者招募和数据收集。
Ember Larson|Matthew G. Neill|Jean-Michel Galarneau|Elizabeth K.S. Fletcher|Ryan M. Peters|Benjamin Jones|Carolyn A. Emery|Jonathan D. Smirl
卡尔加里大学运动学院运动损伤预防研究中心,加拿大艾伯塔省卡尔加里
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