Repetitive subconcussion results in disrupted neural activity independent of concussion history
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Concussion is a public health crisis which results in a complex cascade of neurochemical changes in the brain that can have life changing consequences. Subconcussions are considered less serious and were overlooked until recently, but we now realise repetitive subconcussions, such as repetitive head impacts, can lead to serious neurological deficits. Subconcussions are common in contact sports, and the military where certain personnel are exposed to repetitive occupational blast overpressure. Postmortem studies in athletes reveal that cumulative duration of play and force from collisions are better predictors than concussion history for the presence and severity of chronic traumatic encephalopathy – a progressive and fatal neurodegenerative tauopathy, distinct from concussion, thought to be caused by repetitive head impacts, and only diagnosable postmortem – thus, an in vivo predictive biomarker would be game changing. Magnetoencephalography has exceptional temporal sampling for imaging the dynamics of neuronal electrochemical action, and functional MRI shows that functional connectivity is associated with tauopathy patterns. Therefore, both imaging modalities could provide a surrogate biomarker of tauopathy. In this cross-sectional study, we examined the effects of repetitive subconcussion on neuronal activity and functional connectivity using magnetoencephalography and functional MRI, and on neurological symptoms and mental health in a military sample. For magnetoencephalography and outcome analyses, 81 participants were split into ‘high’ and ‘low’ blast exposure groups using the generalized blast exposure value: n =41 high blast (26.4–65.7 years; 4 females); n =40 low blast (28.0–63.3 years; 8 females). For fMRI, two high blast male participants without data were excluded: n =39 (29.6–65.7 years). Magnetoencephalography revealed disrupted neuronal activity in participants with a greater history of repetitive subconcussions, including: neural slowing (excessive delta activity) in the right frontal and temporal lobes and subcortical regions (hippocampus, amygdala, caudate, pallidum, thalamus), and functional dysconnectivity in the posterior default mode network (low and high gamma). Notably, these irregularities were independent of concussion or traumatic stress history, and magnetoencephalography revealed functional dysconnectivity not detected with functional MRI. Besides regional slowing and functional disconnection in crucial brain hubs, those with greater blast exposure had poorer neurological outcomes in somatic and cognitive domains, with no blast-related differences in mental health and no associations between neurological symptoms and neuronal activity. This study suggests that repetitive subconcussions have insidious effects on the brain and that magnetoencephalography provides a potential avenue for both treatment targets by identifying affected brain regions and in prevention by identifying those at risk of cumulative subconcussive neurotrauma.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».