Étude des modifications fonctionnelles cérébrales au repos en IRM chez des footballeurs semi-professionnels associées aux impacts crâniens sur une saison - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Access content directly
Master Thesis Year : 2019

Changes in resting state functionnal connectivity in the brains of semi-professionnal soccer players associated with head impacts over one season

Étude des modifications fonctionnelles cérébrales au repos en IRM chez des footballeurs semi-professionnels associées aux impacts crâniens sur une saison

Abstract

Background: soccer, as a contact sport, exposes players to repetitive head impacts (RHI), especially through heading the ball. The question of a long-term brain cumulative effect remains. Our objective was to determine whether playing soccer is associated with changes in functional brain connectivity at rest, using Magnetic Resonance Imaging (MRI), and secondary to determine whether the exposure to RHI over one soccer season is associated with changes in functional connectivity. Methods: in this prospective comparative double cohort study, 16 semi-professional male soccer players, aged 18-25 years, and 20 age-matched male amateur athletes from University without a concussion history and who do not practice any contact sport were recruited in Bordeaux (France). All controls and 10 soccer players completed the study. For each soccer player, exposure to RHI during each soccer game over the regional championship season was carried-out using videos analysis. Eventual exposure to head impacts in control group was checked by phone calls once a month. Resting-state functional MRI data was acquired for both groups at two times with an interval of 9 to 12 months (before and after the season for soccer players). With a seed-based analysis, resting-state networks that have been intimately associated with aspects of cognitive or motor functioning were investigated. Results: increased connectivity within the Motor network was found in soccer players relative to controls in pre-season. Mean RHI per soccer player was 42 (±33) over the season, with no concussion. Exposure to RHI over the season was associated with hyper-connectivity within the Default Mode network and the Cortico-cerebellar network (p<0.05, with correction for multiple comparisons). Conclusion: our findings suggest that the brain functioning of soccer players is different from other athletes and that it changes over one season. RHI exposure in high-level soccer may influence these functional brain connectivity changes in asymptomatic players. Other imaging modalities should be used to investigate whether these functional connectivity changes are associated with possible microstructural and microvascular brain abnormalities in these athletes.
Introduction : le football est le sport le plus populaire au monde, et les footballeurs sont exposés à des impacts crâniens répétés (ICR) en particulier lorsqu’ils frappent le ballon avec la tête. Comme le jeu de tête est répété des milliers de fois durant une carrière de joueur, un effet cumulatif sur le cerveau pourrait mener à des maladies neurodégénératives comme l’encéphalopathie chronique traumatique. Cependant, le manque de donnée scientifique sur la question explique l’absence de mesure de protection ou de prévention pour les joueurs. Aucune étude de neuro-imagerie n’a suivie des joueurs longitudinalement en prenant en compte l’exact nombre d’ICR sur une saison et aucune ne s’est focalisée sur la connectivité et l’imagerie fonctionnelle. Notre objectif était de déterminer si jouer au football est associé à des modifications de la connectivité cérébrale en relation avec l’exposition aux ICR. Méthode : dans cette étude longitudinale, une cohorte de 16 footballeurs semi-professionnels, hommes, adultes, âgés de 18 à 26 ans ont été recrutés dans 2 clubs de la ville de Bordeaux qui participent au championnat de CFA français. Vingt hommes appareillés sur l’âge ont été recrutés comme témoins, ils n’avaient pas d’antécédent de commotion et ne pratiquaient pas de sport de contact. Les données d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ont été acquises au repos pour les deux groupes avant et après la saison de football 2016-2017. Un suivi longitudinal des expositions aux ICR dans le groupe des footballeurs a été réalisé grâce aux enregistrements vidéo des matchs joués durant la saison. Résultats : les footballeurs présentaient une augmentation des connections fonctionnelles notamment entre les régions pré centrales bilatérales et les régions fronto-temporales, en comparaison avec les contrôles (p<0.05). En fin de saison, cette augmentation de connectivité fonctionnelle était majorée. La médiane d’impact crânien par joueur était de 56 sur une saison, sans commotion. L’exposition à des ICR était associée à des modifications de connectivité entre les régions frontales et cérébelleuses. Conclusion : nos données démontrent des différences de connectivité fonctionnelle du cerveau au repos chez les footballeurs par rapport à d’autres sportifs, ainsi qu’un changement de la connectivité fonctionnelle des footballeurs au cours de la saison de football. Les effets des ICR ou de l’entrainement spécifique des footballeurs peuvent être impliqués. D’autres imageries multimodales seront nécessaires pour étudier des anomalies micro structurales ou micro vasculaires après des ICR dans le football. L’amélioration des connaissances sur les conséquences des ICR sur la structure et les fonctions cérébrales est essentielle pour pouvoir ensuite apporter de possibles outils de prévention et de protection aux joueurs de football.
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Dates and versions

dumas-02447230 , version 1 (21-01-2020)

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  • HAL Id : dumas-02447230 , version 1

Cite

Adrien Petit. Étude des modifications fonctionnelles cérébrales au repos en IRM chez des footballeurs semi-professionnels associées aux impacts crâniens sur une saison. Sciences du Vivant [q-bio]. 2019. ⟨dumas-02447230⟩
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