Verbesserung der zerebrovaskulären Funktion des Menschen durch akute intermittierende Hypoxie

Diese Studie zielt darauf ab, eine Intervention zur Verbesserung der Funktion von Blutgefäßen im menschlichen Gehirn zu identifizieren, um Schäden an der gesamten Gehirnfunktion zu mildern und die gesundheitlichen Ergebnisse über die gesamte Lebensdauer zu verbessern. Hypoxie ist ein starker Treiber von Angiogenese und vaskulärer Plastizität, und Protokolle für akute intermittierende Hypoxie (AIH), bei denen eine Person zwischen leicht hypoxischer Luft und normaler Luft wechselt, werden streng auf ihr Potenzial zur Verbesserung der menschlichen Physiologie untersucht. Diese Studie testet, ob AIH eine vorteilhafte vaskuläre Plastizität im menschlichen Gehirn hervorruft, indem ein randomisiertes Crossover-Design verwendet wird, um die Auswirkungen verschiedener täglicher AIH- oder Scheininterventionen auf MRT-Maßnahmen der zerebrovaskulären Physiologie zu bestimmen.

Gesunde, arbeitsfähige Teilnehmer zwischen 21 und 50 Jahren werden zur Teilnahme an dieser Studie eingeladen. Die tägliche AIH-Intervention besteht aus wiederholten Besuchen im PI-Labor über einen Zeitraum von drei Wochen, um ein AIH- oder Scheinprotokoll über einen Hypoxiegenerator und eine Gesichtsmaske (Hyp-123, Hypoxico) verabreichen zu lassen. Vor und nach allen Interventionsbesuchen werden Blutdruckwerte gemessen und die SpO2-Werte werden zur Sicherheitsüberwachung kontinuierlich aufgezeichnet.

Die Wirksamkeit der verschiedenen Interventionen zur Verbesserung der zerebrovaskulären Funktion wird mittels MRT bewertet. In der Woche vor jeder Interventionsphase wird der Teilnehmer einer MRT-Untersuchung unterzogen. Zusätzlich zu strukturellen und diffusionsgewichteten Scans werden mehrere Perfusionsmetriken extrahiert. Die zerebrale Durchblutung des gesamten Gehirns wird mit Phasenkontrast-MRT gemessen, und quantitative CBF-Karten der regionalen Perfusion werden mit arteriellem Spin-Labeling-MRT gemessen. Diese Perfusionsmetriken werden dreimal erfasst: unter normoxischen (Basislinie), hypoxischen und hyperkapnischen Bedingungen. Änderungen der Perfusionswerte während Gasprovokationen messen die Gesamthirn- und regionale zerebrovaskuläre Reaktivität. Das MRT-Protokoll wird einen Tag nach dem letzten Interventionsbesuch wiederholt.