有望改变足球脑损伤危机的新型头戴设备A Headset That Could Change The Game For Football’s Brain Injury Crisis

环球医讯 / 认知障碍来源:www.msn.com美国 - 英文2026-01-25 08:39:16 - 阅读时长8分钟 - 3785字
犹他大学最新研究显示,一款基于近红外光技术的头戴设备可能有效减轻大学橄榄球运动员的隐性脑损伤风险。在为期一季的双盲试验中,使用活性设备的26名一级联盟球员脑部扫描标志物保持稳定,而安慰剂组则出现炎症和神经传导通路压力升高的迹象。该技术通过经颅光生物调节增强神经韧性,能在不改变比赛本质的前提下预防亚震荡性创伤累积,但需更大规模研究验证其对认知功能及长期神经退行性风险的保护效果,为解决运动相关脑健康危机提供了创新路径。
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有望改变足球脑损伤危机的新型头戴设备

核心要点

  • 大学橄榄球运动员每赛季会遭受数百次头部撞击,即使未被诊断为脑震荡。
  • 一项小型研究表明,使用光疗头戴设备的球员在一季内脑部扫描标志物保持稳定。
  • 使用安慰剂设备的球员则显示与大脑神经传导通路炎症和压力相关的扫描变化。
  • 研究结果虽属早期阶段,但表明在症状出现前减少隐性脑损伤可能存在可行方案。

橄榄球深深植根于校园文化,尤其在一级联盟学校中,但近年来该运动对大脑健康的重大负面影响已无可否认。如今,一项新技术发明有望为比赛日的球员提供更安全的解决方案。

在同类研究中首次,犹他大学研究人员证实,经颅光生物调节(通过颅骨照射近红外光)能够保护活跃运动员在反复头部撞击下的脑组织标志物。这项发表在《神经创伤杂志》的研究,为正面临存在性问题的运动带来希望:橄榄球能否真正实现安全?

脑部扫描呈现两种不同结果。安慰剂组球员平均显示大脑广泛区域炎症标志物显著升高——研究人员认为这是单赛季常规撞击积累的模式。而另一组球员?他们的扫描结果基本保持不变,仿佛在一级联盟橄榄球场度过16周后,仍像在海滩度假般安然无恙。

差异源于每周三次、每次20分钟的设备使用——该设备外观类似布满LED灯的游戏头戴设备

需要强调,本研究仅追踪单赛季脑部扫描变化,而非认知表现、情绪或痴呆风险等长期结果。但活跃竞赛期间脑组织的保护为神经韧性建设提供证据:在损伤累积前增强防护或许切实可行。

隐形流行病

橄榄球中每次确诊的脑震荡背后,通常伴随着125至440次未引发关注、未触发医疗协议、也未导致球员离场的头部撞击。部分球员单赛季撞击次数高达77次。

研究已证实,从未遭受确诊脑震荡的球员也出现可测量的认知衰退、脑活动紊乱及炎症标志物升高。长期影响可能极其严重:抑郁症风险增加、早期认知能力下降,以及已成为橄榄球阴暗面代名词的慢性创伤性脑病——这种退行性脑疾病与运动创伤紧密关联。

生物学机制看似简单:损伤后的轻微炎症实为大脑激活的临时修复系统。

多年来,应对措施始终被动:改良头盔、强化协议、修改规则。所有措施必要却不足。橄榄球缺失的是主动干预手段——在损伤累积前构建神经韧性。

光疗技术应运而生,这种听似科幻而非运动医学的疗法正崭露头角。

神经韧性的科学原理

参与研究的26名一级联盟球员被随机分配接受功能光疗设备或外观相同的安慰剂设备。球员与研究人员均不知分组情况,这种双盲协议旨在消除偏差。

设备设计简洁:四个LED面板环绕颅骨定位关键网络,加装薄型鼻腔附件深入作用脑结构。二者协同以40赫兹脉冲输送810纳米近红外光,该波长与频率经优化可穿透骨组织。

研究人员认为光疗可能通过多途径起效:在细胞层面激活线粒体(细胞内的微型发电厂)提升能量产出;改善血流效率以输送营养并清除代谢废物;最关键的是调节炎症反应,抑制造成持久损伤的过度免疫反应。动物实验与既往人类研究支持这些机制,尽管本研究聚焦脑部扫描变化而非作用机制验证。

对比赛季前后脑部扫描结果,差异清晰可见:使用安慰剂设备的球员在神经传导通路的两种扫描压力信号(RDI与QA)上普遍升高。前者追踪与炎症相关的细胞活动信号,后者反映白质结构压力。安慰剂组两项指标均上升——这些扫描不诊断疾病,但能捕捉随时间累积的细微变化。

接受活性治疗的球员在这些标志物上表现出显著稳定性。在某些区域(尤其是冲击力最易损伤的"脆弱圆锥区"之外),扫描信号甚至向更健康方向发展。

"我的第一反应是'这不可能真实',"犹他大学健康学院神经病学研究助理、研究第一作者汉娜·林赛博士在声明中表示,"效果之显著令人难以置信。"

变化遍及多条脑通路,包括重复头部创伤中常受关注的结构:脑干、胼胝体、基底神经节和丘脑辐射。这些区域易集中冲击力学作用力,也是长期后果常发部位。

位置差异与无差别防护

并非所有橄榄球位置风险均等:进攻与防守锋线球员每档攻防均发生碰撞,频率高但力度小;技术位置球员受击次数少但强度大。研究发现未治疗球员中,锋线球员炎症标志物升高最显著。

然而该疗法似乎不受位置限制:无论球员单场遭遇70次或7次撞击,脑部扫描标志物的保护效果均存在。

实施可行性

值得期待的不仅是初步科学依据,更是实施的简便性。研究中球员在运动训练师基本监督下自主操作设备,单次会话耗时少于录像分析。

初期设备购置需成本,但无持续药物支出或复杂医疗协议。本研究由运动训练师(而非神经科医生)监督治疗,球员使用设备后立即回归训练。

对于已在球员安全装备投入重金的体育部门而言,若更大规模研究证实这些早期发现,光疗将成为极具吸引力的补充方案。

未知领域

本研究存在局限:26名球员属初步样本,非决定性结论,亟需在更大规模、更多元群体中验证。

数据中一个未解异常增添不确定性:随机分配至安慰剂组的球员赛季前炎症标志物已略高。统计调整虽校正基线差异并确认保护效应稳健,但该异常仍引发疑问。

更关键的未知在于效果持久性:单赛季脑扫描稳定令人鼓舞,五赛季将具说服力,十赛季方能定论。保护效应能否延续多年?能否切实降低长期神经退行性风险?影像学脑健康是否关联实际认知表现、情绪稳定性及生活质量?

本研究测量结构而非功能。未来研究需确定:受保护的脑组织能否转化为脑功能维持——更佳记忆力、稳定情绪、降低脑震荡易感性,以及数十年后更低的退行性疾病发生率。

还存在剂量问题:研究方案基于初期制造商建议设定为每周三次,现更新指南建议五至六次或更优。强化治疗可能提供更强保护。

尽管基于更广泛光生物调节研究描述为"耐受性良好",但本研究非全面安全试验。更大规模研究需监测潜在意外效应。

赛场之外的应用

当然,该头戴设备应用远不止橄榄球:面临类似重复亚震荡创伤的冰球运动员、橄榄球运动员、拳击手及经常头球的足球运动员均可受益。光疗可为任何竞技中固有脑冲击场景提供防护。

该干预还引发防护起始时间的思考:青少年运动员往往累积最长暴露期(从小学延续至高中、大学乃至职业赛场)。早期干预或带来最大长期收益,但需儿科研究验证发育中大脑的安全性与有效性。

从公共卫生视角看,影响尤为重大:创伤性脑损伤现被视为痴呆的可干预风险因素。减少累积性神经创伤的干预措施可能数十年后影响认知健康轨迹。

更深层的反思

橄榄球处于认知失调状态:这项运动创造数十亿美元营收,拥有狂热拥趸,产出卓越运动成就,同时也造成脑损伤。这两种现实艰难共存。

运动已取得实质性进步:更佳基线测试、严格返场协议、严惩头盔对头碰撞的规则。但这些措施仅针对已确诊损伤。更大问题在于从未触发协议、未见诸伤情报告、未获治疗的累积性亚震荡负荷。

光疗提供了一条不需根本改变比赛的切实减害路径。消除所有撞击即等于消除橄榄球;而增强神经韧性以承受撞击或许切实可行。

本研究核心发现——简单易得的干预能在活跃竞赛中显著保护脑组织标志物——代表方法论的根本转变。多年以来,讨论聚焦于损伤发生后的管理;此项研究提示预防损伤累积的可能性。

对于权衡所爱运动风险的球员、决定是否允许子女参赛的家长、以及平衡传统与安全的组织机构而言,这项经验证的干预措施在预期方向展现出可测量效果。

该头戴设备无法解决橄榄球脑损伤危机,但可能是首款针对隐性损伤累积(而非事后处理)的工具。

免责声明:本文仅作一般信息参考,总结早期阶段研究,非医疗建议。球员、家长及教练在健康决策时应咨询专业医师。

研究概要

局限性

本研究主要局限在于26名参与者的样本量过小,限制了统计效力及控制全部潜在混杂变量的能力。为保护参与者隐私,研究人员无法报告球员位置细节,导致无法分析全样本中位置特异性效应。研究未通过加速度计数据或详细负荷指标直接评估头部撞击暴露量。缺乏非接触运动对照组,限制了将所有观测变化明确归因于重复头部加速度事件的能力。研究仅考察单赛季,长期多赛季效果未知。治疗频率为每周三次,而非当前建议的五至六次。因肤色、发色及发质差异导致的个体光线穿透度差异可能影响治疗效果。研究未评估认知表现、情绪或睡眠质量等功能性结果。一项意外基线差异显示:分配至假治疗组的球员赛季前炎症标志物已较高,需统计校正。

资金与披露

研究资金由杨百翰大学指导环境基金、杨百翰大学MRI设施种子基金、杨百翰大学体育部及家庭、家居与社会科学学院基金提供。资助方未参与研究设计或结果解读。Vielight公司提供研究使用的光生物调节设备。劳伦斯·卡博士担任Vielight公司顾问。其余作者声明与本研究无相关利益冲突。研究获当地机构审查委员会批准,所有参与者签署知情同意书。

出版详情

林赛HM、埃索彭科C、贾恩D等发表《经颅光生物调节促进当前大学美式橄榄球运动员在重复头部加速度事件中的神经韧性》,2026年1月20日刊载于《神经创伤杂志》。DOI: 10.1177/08977151251403554。

研究单位包括:犹他大学医学院神经病学系创伤性脑损伤与脑震荡中心(犹他州盐湖城);杨百翰大学心理学系(犹他州普罗沃);西奈山伊坎医学院康复与人类表现系(纽约);杨百翰大学神经科学中心;落基山健康职业大学研究办公室(犹他州普罗沃);杨百翰大学体育部;杨百翰大学运动科学系;杨百翰大学营养、营养学与食品科学系。

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