Associations between heading exposure and brain changes in high-level football players
Creators: name: Mund, Franziska Katharina
Publisher: name: Universität Paderborn
Year: 2025

description: Ziel dieser Arbeit war es, Zusammenhänge zwischen dem Kopfballspiel im Fußball, neurokognitiver Leistung sowie strukturellen und funktionellen Magnetresonanztomographie (MRT)-Parametern zu untersuchen, um zum Verständnis potenzieller Effekte von Kopfbällen beizutragen.Ehemalige Fußballerinnen mit selbst eingeschätzter moderater Kopfballbelastung (n=4) zeigten eine schlechtere Leistung im verbalen Gedächtnis als Nicht-Kontaktsportlerinnen (n=16) und eine höhere kortikale Dicke in einer inferior parietalen Region im Vergleich zu Spielerinnen mit einer seltenen Kopfballbelastung (n=3).In einer Längsschnittstudie zeigten aktive Spieler nach 1,5 Jahren keine Veränderungen in neurokognitiven (n=22) und den meisten strukturellen und funktionellen MRT-Parametern (n=14). Trotz einer minimalen Abnahme der kortikalen Dicke in einem präzentralen Cluster und einer erhöhten funktionellen Konnektivität innerhalb des Salience Netzwerkes korrelierten beide Ergebnisse nicht mit objektiv erfassten Kopfballvariablen. Im Splenium des Corpus Callosum korrelierte der mikrostrukturelle Parameter fraktionelle Anisotropie mit der Anzahl der Kopfbälle aus mehr als 20 Metern Distanz. Solche Langdistanz-Kopfbälle weisen höhere Kräfte auf, was auf einen Effekt von spezifischen Kopfbällen hinweisen könnte. Dies gilt es in weiteren Studien zu untersuchen.Obwohl die Ergebnisse durch kleine Gruppengrößen limitiert sind, zeigen sie keinen klaren Zusammenhang zwischen Kopfbällen und (neurodegenerativen) Veränderungen. Sie deuten jedoch auf einen Effekt von Langdistanz-Kopfbällen hin, der unter Berücksichtigung modifizierender Faktoren analysiert werden sollte, um Praxisempfehlungen ableiten zu können.
description: The aim of this dissertation was to investigate the relationship between heading in football, neurocognitive performance, and structural and functional magnetic resonance imaging (MRI) parameters and to contribute to the understanding of potential effects of heading.In a cross-sectional design, former female football players with self-reported moderate heading exposure (n=4) exhibited a worse performance in verbal memory than non-contact sport athletes (n=16) and showed higher cortical thickness in an inferior parietal region compared to players with rare exposure (n=3).A longitudinal study in active male football players showed no differences in neurocognitive (n=22) and most structural and functional MRI parameters (n=14) over 1.5 years. Although minimal cortical thinning in a precentral cluster and increased functional connectivity within the salience network was present, neither result correlated with objectively recorded heading frequency or header characteristics. In the splenium of the corpus callosum, the microstructural parameter fractional anisotropy correlated with the number of headers from more than 20 meters flight distance. Such long-distance headers exhibit higher forces, thus indicating a potential (detrimental) effect of specific headers. This needs to be investigated in future longitudinal studies.Although the results are limited by the small sample sizes, they do not show a clear relationship between (neurodegenerative) alterations and heading. However, they indicate an effect of long-distance headers, which should be analyzed in further studies by considering modifying factors to potentially derive heading recommendations and guidelines.