《Brain Research》：An EEG evoked response protocol to assess brain function alterations post-concussion in professional and amateur rugby clubs
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為應對橄欖球等高沖擊運動中腦震蕩（SRC）頻發、傳統評估工具難以提供客觀生物學標記的挑戰，研究人員開展了一項旨在開發可擴展腦電圖（EEG）評估方案的研究。該研究利用WAVi頭戴設備，在職業和業余俱樂部中對球員進行P300（事件相關電位）振幅測定。研究發現，腦震蕩后球員的P300振幅顯著降低，且該變化具有量化一致性，可作為評估工具輔助臨床決策。這項研究表明，簡易EEG方案有望為不同層級的俱樂部提供腦震蕩后腦功能變化的客觀評估依據，支持更安全的回歸比賽決策。
在充滿身體對抗的橄欖球賽場上，球員們的每一次沖撞都牽動著觀眾的心，然而，隱藏在激烈對抗下的頭部損傷——腦震蕩，已成為一項不容忽視的重大健康問題。腦震蕩，常被視為輕度創傷性腦損傷，是橄欖球等接觸性運動中最常見的比賽相關損傷。它不僅可能導致短期內的反應時間受損、視覺運動處理能力下降，還可能帶來長期的認知障礙，甚至約有15%的運動員在受傷數年后仍報告存在持續癥狀。更令人擔憂的是，許多運動員在遭受腦震蕩后并未尋求適當的醫療救助，或者選擇帶傷繼續比賽，這無疑增加了重復性頭部創傷的風險，對長期腦健康構成嚴重威脅。
目前，運動腦震蕩評估工具（SCAT）等臨床評估手段是診斷腦震蕩的主要依靠，但最終是否能安全回歸比賽的決策在很大程度上依賴于臨床醫生的主觀判斷，缺乏清晰、客觀的生物學標記支持。盡管磁共振成像等神經影像學技術能夠發現一些損傷跡象，但其成本高昂、操作復雜，難以在俱樂部層面作為常規評估工具普及。因此，開發一種易于使用、客觀、可擴展的評估方案，以輔助腦震蕩后的腦功能評估和安全回歸比賽決策，成為了運動醫學領域的一項緊迫需求。
在這一背景下，Joanne Lindsey Powell及其同事開展了一項研究，旨在評估一種利用便攜式腦電圖設備評估腦震蕩后腦功能變化的方案的可行性。相關研究成果發表在《Brain Research》期刊上。研究人員認為，腦電圖作為一種非侵入性、可負擔的神經生理學工具，能夠實時反映大腦活動。其中，事件相關電位P300成分，是大腦在注意、記憶和信息加工過程中產生的一個特征性腦電波，其振幅與認知處理效率相關，已有研究表明其在創傷性腦損傷后會發生改變。那么，能否通過監測橄欖球運動員腦震蕩前后P300振幅的變化，來客觀量化腦功能受損與恢復情況，從而為臨床決策提供補充信息呢？
為了回答這個問題，研究團隊在英國南部的三個橄欖球俱樂部（一個職業俱樂部和兩個業余俱樂部）中開展了一項研究。他們采用WAVi公司生產的20通道腦電圖頭戴設備，這是一種經過認證、便于快速佩戴的便攜式設備。研究的關鍵方法包括：首先，在賽季前對球員進行基線測試，收集靜息態腦電圖和聽覺oddball任務（一種用于誘發P300的標準認知任務）下的腦電數據，并同步進行SCAT5行為評估。然后，在整個賽季中，一旦有球員發生腦震蕩，則在傷后24-48小時內、10-14天隨訪時以及賽季末再次進行相同的測試。研究的核心是量化并比較腦震蕩球員與非腦震蕩球員在P300振幅上的變化。數據分析主要關注從6個中央-頂葉電極記錄到的P300 μV-Peak（微伏峰值）等指標，并計算了基于個體基線值和總體標準差的EEG回歸比賽決策范圍，用以與臨床回歸比賽決策進行比較。
研究結果揭示了以下幾個主要發現：
3.2. 季前P300變異性
在非腦震蕩的參考人群中，季前基線測量顯示，職業球員的P300 μV-Peak和μV-CP Average（中央頂葉平均微伏值）顯著高于業余球員，而FO Alpha（額枕葉阿爾法波）值顯著低于業余球員。此外，女性球員的P300潛伏期顯著短于男性球員。這些結果表明，不同水平和性別的球員在基線腦電特征上存在固有差異，強調了建立個體化基線的重要性。
3.3. 腦震蕩后的P300變化
對腦震蕩球員的縱向分析顯示，P300振幅在腦震蕩后發生了顯著變化。具體而言，從季前基線到腦震蕩后急性期（0-48小時），P300 μV-Peak平均值從16.5顯著下降到8.5。在傷后10-14天的隨訪期，該值有所回升至13.8，但在賽季末評估時（平均值13.4）仍未完全恢復到基線水平。統計分析表明，從基線到腦震蕩后的振幅下降具有統計學顯著性。
3.4. EEG組間比較
進一步比較腦震蕩球員與非腦震蕩球員從季前到賽季末的P300振幅百分比變化，發現腦震蕩球員的P300振幅下降百分比顯著大于非腦震蕩球員。然而，在行為測試（軌跡描繪B測試）的反應時變化上，兩組之間未發現顯著差異。這提示P300振幅對腦震蕩引起的腦功能變化可能比某些行為指標更為敏感。
3.5. SCAT5組間比較
分析顯示，從季前到賽季末，所有參與者在SCAT5的各項指標（包括平衡、姿勢控制、眼球運動/頸部/前庭功能以及認知篩查）上均未出現顯著變化。腦震蕩球員與非腦震蕩球員在這些SCAT5指標上也無顯著差異。這表明在本研究隊列中，常規的行為評估工具可能未捕捉到腦震蕩帶來的細微變化。
3.6. SCAT5與P300V（μv-Peak）的相關性
通過線性混合效應模型分析，發現SCAT5評估中的即時記憶得分與P300振幅存在顯著關聯，但其他SCAT5指標與P300振幅無顯著相關性。
3.7. P300V與臨床回歸比賽決策
在本研究記錄的23例腦震蕩事件中，有2名球員在隨訪點時臨床評估認為尚不適合回歸比賽。值得注意的是，這兩名球員的隨訪期P300振幅值均超出了基于其個人基線計算的“EEG回歸比賽決策范圍”。而對于所有被臨床批準回歸比賽的球員，其隨訪期P300振幅值都落在了各自的決策范圍之內。這表明，基于P300振幅的定量評估范圍與臨床決策結果具有高度一致性。
結論與討論部分對研究發現的意義和局限進行了深入闡述。該研究提供了令人信服的證據，表明腦震蕩與橄欖球運動員P300振幅的顯著變化相關，這種神經生理學標記有潛力作為腦震蕩相關腦功能障礙的指示器。研究引入的簡易、便攜式腦電圖評估方案，證明了在職業和業余橄欖球俱樂部層面實施腦震蕩后客觀評估的可行性。所提出的基于個體基線P300振幅的“EEG回歸比賽決策范圍”，在小型樣本中顯示出與臨床決策良好的一致性，為輔助回歸比賽決策提供了一個潛在的量化工具。
研究也揭示了職業與業余球員在基線腦電特征（如P300振幅、FO Alpha）上的差異，提示在評估腦震蕩影響時需要考慮球員背景。同時，研究發現SCAT5行為評估在本研究周期內未檢測到顯著變化，而P300振幅則顯示了敏感的變化，這突出了神經生理學標記在探測亞臨床或細微腦功能改變方面的可能優勢。
然而，作者謹慎地指出，由于本研究樣本量有限，特別是腦震蕩球員數量較少，研究結果的普遍性仍需在大規模研究中進一步驗證。此外，腦震蕩本身是一個基于臨床表現的診斷，該研究并非旨在提供一個獨立的診斷工具，而是探索一種可以整合到常規腦震蕩后評估中的、量化電生理變化的簡易方法。未來需要更大樣本的縱向研究，以確認P300振幅在監測恢復進程和評估重復性腦震蕩累積效應方面的作用。最終，這種客觀評估工具的推廣應用，需要與提高運動員對腦損傷報告的意識、建立信任的運動文化相結合，才能真正助力于運動員的長期腦健康與安全。
