Akuutti ajoittainen hypoksia traumaattisessa aivovammassa (AIH)

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on määrittää, onko akuuttia ajoittaista hypoksiaa (AIH) turvallista antaa lääketieteellisesti stabiileja kroonisia traumaattisia aivovaurioita (TBI) sairastaville potilaille. On näyttöä siitä, että AIH edistää keskushermoston (CNS) neuroplastisuutta. AIH stimuloi happiherkkiä serotonergisiä neuroneja aivorungon rapheytimessä, mikä johtaa serotoniinin vapautumiseen keskushermoston eri alueille. Tämä vapautuminen johtaa serotoniinireseptorien aktivoitumiseen aivokuoren neuroneissa tai niiden lähellä ja useiden trofisten tekijöiden, mukaan lukien aivoista peräisin olevan neurotrofisen tekijän, verisuonten endoteelin kasvutekijän ja erytropoietiinin, synteesin lisääntymiseen. Nämä toimet vaikuttavat myös välittäjäaineiden, kuten GABA:n, toimintaan. Kasvutekijöiden suurempi ilmentyminen aivoissa helpottaa neuroplastisuutta lisäämällä synaptista voimaa, aivokuoren hermosolujen ja interneuronien kiihottumista sekä aivojen sisäistä ja välistä yhteyttä. Huomionarvoista on, että hypoksian aiheuttamaa neuroplastisuutta esiintyy vain akuutin ajoittaisen altistuksen yhteydessä, mutta sitä ei aiheuta samanpituinen jatkuva hypoksia. Onko AIH turvallista antaa TBI-potilaille? Valtaosa aiemmista eläimistä ja ihmisistä saatujen todisteiden mukaan viittaa siihen, että päivittäiset lievän AIH:n jaksot eivät vaikuta negatiivisesti tärkeisiin turvallisuusparametreihin, kuten lepoverenpaineeseen, valtimopaineeseen, sykeen, sykkeen vaihteluun, sydämen minuuttimäärään tai kognitiivisiin toimintoihin. Tähän mennessä AIH-protokollat, jotka indusoivat hyödyllistä neuroplastisuutta laukaisematta patologisia jälkitauteja, ovat rajoittuneet lyhyisiin vaatimattomiin hypoksian jaksoihin, joissa syklin lukumäärä on alhainen, kuten 15 x 90 sekunnin jaksot, joissa 10 % sisäänhengitettyä happea. Viimeaikaiset tutkimukset ihmisillä, joilla on krooninen selkäydinvamma ja aivohalvaus, osoittivat, että nämä vaatimattomat AIH-jaksot, jotka toistuvat viisi peräkkäistä päivää, voidaan sietää turvallisesti ilman patologisia seurauksia. Toinen äskettäinen tutkimus osoitti, että edes 4 viikon mittainen kohtalainen päivittäinen AIH-protokolla (pyöräily 9 %/21 % happea 1,5 minuutin välein, 15 sykliä päivässä, 4 viikon ajan) ei aiheuta haitallisia lääketieteellisiä seurauksia tai kognitiivisia häiriöitä. Siten kumulatiiviset todisteet viittaavat siihen, että toistuvaa AIH:ta voidaan käyttää turvallisesti tutkimaan, voiko se parantaa TBI-potilaiden hermokäyttäytymistä ilman haitallisia vaikutuksia. Tässä tutkimuksessa annamme lievää AIH:ta 16 potilaalle neljänä eri päivänä kahden tai neljän viikon aikana. Aloitamme normaalista happipitoisuudesta (tavoite SpO2 98 %) ja laskemme sitten asteittain happipitoisuuksia seuraavien kolmen hoitokerran aikana. (93 %:iin, 87 %:iin ja 82 %:iin). Ensisijainen tavoitteemme on selvittää, onko lievää AIH:ta turvallista antaa kroonisille TBI-potilaille, joilla on jatkuva toimintahäiriö, mutta jotka ovat kliinisesti stabiileja. Toissijaisena tavoitteena tässä tutkimuksessa arvioimme, onko lievällä AIH:n antamisella mitään istunnon jälkeisiä tai kumulatiivisia vaikutuksia muistiin ja kognitioon, aivokuoren aktivaatioon yhden pulssin transkraniaalisella magneettistimulaatiolla arvioituna vai onko tutkimusta edeltävällä aivoarkkitehtuurilla. tai toiminnallinen liitettävyys, joka havaitaan rakenteellisella ja lepotilan toiminnallisella magneettiresonanssikuvauksella, ennustaa vasteen AIH:lle. Jos tässä tutkimuksessa ei havaita haitallisia vaikutuksia lievään AIH:hen, kliinisissä tutkimuksissa, joissa käytetään lievää AIH:ta yksinään tai yhdessä neurokäyttäytymishoitojen kanssa, voitaisiin arvioida, edistääkö AIH toiminnallisen suorituskyvyn paranemista TBI:n jälkeen.