Aivoverkostojen kytkeytyminen ja kortikospinaalinen herkkyys kohtalaisen hypoksian vaikutuksesta (NEUROXIE)
Aivoyhteydet ja kortikospinaalinen jännitys kohtalaisen hypoksian vaikutuksesta
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Hypoksia viittaa tilaan, jossa hapen (O₂) saatavuus on vähentynyt normaaliin verrattuna. Vaakaan vakava hypoksia tunnetaan haitallisista vaikutuksistaan, kohtalainen hypoksia – erityisesti, kun sitä annetaan ajoittain – voi tuottaa mahdollisesti hyödyllisiä vaikutuksia sydän- ja aineenvaihduntaterveyteen, kuten verenpaineen säätelyn parantamista ja energian aineenvaihdunnan tehostumista.
Eläinmallit osoittavat, että hypoksia voi edistää neurotrofisten tekijöiden ilmentymistä, stimuloida neuroplastisuutta ja parantaa aivoverenkierto-toimintaa. Ihmisillä useat tutkimukset viittaavat siihen, että ajoittainen hypoksia aiheuttaa jatkuvaa hypoksiaa selkeämmät sydän- ja aineenvaihduntasopeutumiset ja voi parantaa tiettyjä kognitiivisia toimintoja ikääntyneillä aikuisilla. Viimeaikaiset havainnot osoittavat myös, että kohtalainen hypoksia muuttaa spontaania aivoaktiivisuutta levossa, erityisesti alfa-taajuuskaistalla, mikä viittaa mahdolliseen vaikutukseen toiminnallisiin aivoverkostoihin.
Kuitenkin kohtalaisen hypoksian vaikutukset levotilan aivodynamiikkaan ovat edelleen huonosti dokumentoituja ihmisillä. Siksi tarvitaan yksityiskohtainen kuvaus aivojen sekä sähköisistä että hemodynaamisista vasteista, jotta voidaan paremmin ymmärtää mukana olevia mahdollisia sopeutumisprosesseja ja arvioida ajoittaisen hypoksian merkitystä ei-lääkehoitointerventiona aivojen terveyden optimoimiseksi.
Tämän hankkeen ensisijainen tavoite on arvioida jatkuvan ja ajoittaisen kohtalaisen hypoksian vaikutuksia terveiden yksilöiden levotilan aivodynamiikkaan. Tätä varten kerätään samanaikaisia EEG- ja fNIRS-merkintöjä levon aivotoiminnan toiminnallisten merkkiaineiden erottamiseksi. Toissijainen tavoite on tutkia kohtalaisen hypoksian vaikutusta aivoyhteyksiin ja kortikospinaaliseen virittyneisyyteen.
Tämä on yksikeskuksinen tutkiva kuvaileva tutkimus. Jokainen osallistuja arvioidaan kolmen kokeellisen istunnon aikana (eli ajoittainen hypoksia, jatkuva hypoksia ja normoksia), jotka on erotettu vähintään viikon välein ja esitetty pseudosatunnaisessa järjestyksessä. Hypoksiajaksojen aikana pyritään 85–90 %:n hapen kyllästymiseen perifeerisessä veressä (SpO₂).
- Istunto A: altistus jatkuvalle kohtalaiselle hypoksialle (30 minuuttia)
- Istunto B: altistus ajoittaiselle kohtalaiselle hypoksialle (kuusi sykliä, joissa 5 minuuttia hypoksiaa ja sen jälkeen 5 minuuttia normoksiaa)
- Istunto C: altistus normoksialle 30 minuutin ajan
Osallistujille asetetaan kypärä, joka mahdollistaa EEG-aktiivisuuden ja hemodynaamisten signaalien (oksihaemoglobiinin [HbO₂] ja deoksihaemoglobiinin [HbR] pitoisuuksien mittausten kautta) samanaikaisen tallentamisen käyttäen fNIRS:ää. Dominantin käden ensimmäisen selkäpuolisen väliluun lihaksen aktiivisuus tallennetaan käyttäen pintaelektromyografiaa. Tallennusten aikana (eli hypoksia- tai normoksiaaltistuksen aikana) osallistujat pysyvät levossa ilman motorista aktiivisuutta tai erityistä kognitiivista stimulaatiota.
Kortikospinaalista virittyneisyyttä arvioidaan käyttäen TMS:ää ennen ja jälkeen jokaisen hypoksiaaltistusjakson. Tätä varten mitataan motorisesti herätettyjen potentiaalien amplitudia dominantin käden ensimmäisessä selkäpuolisessa väliluun lihaksessa vastakkaisen motorisen aivokuoren stimuloinnin jälkeen käyttäen TMS:ää 120 %:ssa lepomotorisesta kynnyksestä. Tätä mittaa täydennetään arvioimalla kolmen intrakortikaalisen mekanismin tehokkuutta, jotka vaikuttavat primaarisen motorisen aivokuoren virittyneisyyden muutoksiin: lyhyen ja pitkän aikavälin intrakortikaalinen inhibiti (SICI ja LICI) sekä intrakortikaalinen fasilitaatio (ICF). Nämä mitat saadaan käyttämällä paripulssi-TMS-protokollia.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Arvioitu)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskeluyhteys
- Nimi: Ségolène M. R. Guérin, PhD
- Puhelinnumero: +33 3 74 00 82 13
- Sähköposti: segolene.guerin@univ-littoral.fr
Opiskelupaikat
-
-
Hauts-de-France
-
Loos, Hauts-de-France, Ranska, 59120
- Eurasport
-
Ottaa yhteyttä:
- Serge Berthoin, PhD
- Puhelinnumero: +33 3 74 00 82 02
- Sähköposti: serge.berthoin@univ-lille.fr
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Aikuinen
- Vanhempi Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Osallistumiskriteerit:
- Mies tai nainen, ikä 18–65 vuotta
- Terveet oikea- tai vasenkätiset henkilöt ilman itseraportoituja neurologisia häiriöitä tai neurologisten sairauksien historiaa (esim. epilepsia, aivohalvaus, aivo- tai selkäleikkaus tai motorista tai sensorista toimintaa vaikeuttavia neurologisia sairauksia kuten ms-tauti tai neurodegeneratiivisia sairauksia kuten Parkinsonin tai Alzheimerin tauti)
- Henkilöt, jotka ovat antaneet tietoon perustuvan suostumuksen ja hallitsevat riittävästi ranskaa
- Osallistujat, jotka kuuluvat sosiaaliturvajärjestelmään tai ovat sen edunsaajia
Poissulkemiskriteerit:
- Painoindeksi (BMI) yli 30 kg/m²
- Diagnosoitu ja hoitamaton obstruktiivinen uniapneaoireyhtymä
- Kyvyttömyys antaa tietoon perustuvaa suostumusta
- Historia sydän- (esim. iskeeminen sydänsairaus, sydämen vajaatoiminta) ja/tai hengityselinsairauksista (esim. COPD, krooninen hengitysvajaus, pysyvä tai kontrolloimaton astma)
- Nykyiset tupakoitsijat
- Magneettistimulaatioon (TMS) liittyvät vasta-aiheet (esim. kontrolloimaton epilepsia, kallon sisäinen metallinen vierasesine, kuulolaite tai korvaleikkaus, implantoitu stimulaattori tai pumppu, päänahan vauriot, kohonnut kallonsisäinen paine, aivo-selkäydinnesteen ohitus)
- Psykotrooppisten lääkkeiden käyttö
- Henkilöt, jotka ovat laillisen huoltajuuden tai holhouksen alaisia
- Raskaana olevat tai imettävät naiset
- Osallistujat, jotka ovat lentäneet lentokoneella tai matkustaneet maanpäällisille korkeuksille yli 1500 metriä seitsemän päivän kuluessa ennen osallistumista
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Crossover-tehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Huijausvertailija: Normoksia
Säädetty verrokki koostuu 30 minuutin jatkuvasta altistuksesta ympäristön ilmalle, joka hengitetään saman maskin kautta kuin hypoksiaolosuhteiden aikana.
|
Ulkoilmaa toimitetaan saman maskin kautta, jota käytettiin hypoksiaolosuhteissa.
Yksittäiset ja paripulssiset TMS-hoidot suoritetaan primaarisen motorisen korteksin (M1) alueella kortikospinaalisen herkkyyden arvioimiseksi, sekä intrakortikaalisten inhibitiivisten ja facilitatiivisten mekanismien arvioimiseksi.
Motoriset evokoidut potentiaalit tallennetaan hallitsevan käden lyhyestä peukalon loitontajalihaksesta (APB).
Muut nimet:
|
|
Kokeellinen: Jatkuva kohtalainen hypoksia
Jatkuvaan hypoksiaan altistumisen kesto on 30 minuuttia.
Kohde on perifeerinen happisaturaatio (SpO₂) 85% ja 90% välillä.
Hypoksialtistus tapahtuu levossa, osallistujan istuessa mukavasti.
Lisäksi tutkimuksessa käytetty hypoksialaite on varustettu turvajärjestelmällä, joka mahdollistaa innoitettavan hapen minimiosuuden (FiO₂) määrittämisen.
Tämä kynnysarvo asetetaan 10%:iin, varmistaen, että FiO₂ ei voi laskea tämän arvon alapuolelle.
|
Yksittäiset ja paripulssiset TMS-hoidot suoritetaan primaarisen motorisen korteksin (M1) alueella kortikospinaalisen herkkyyden arvioimiseksi, sekä intrakortikaalisten inhibitiivisten ja facilitatiivisten mekanismien arvioimiseksi.
Motoriset evokoidut potentiaalit tallennetaan hallitsevan käden lyhyestä peukalon loitontajalihaksesta (APB).
Muut nimet:
Korkeusolosuhteet (normobaarinen hypoksia) toistetaan käyttämällä OnePlus VA-laitetta (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Australia).
Tämä laite säätelee hengitysilman happipitoisuutta (FiO₂) yhtiön kehittämän patentoidun puoliläpäisevän kalvojärjestelmän avulla.
Se tuottaa näin kaasuseoksen, jonka osallistuja hengittää maskin kautta.
Tämä laite sisälsi happipitoisuuden vähentämisalgoritmin, joka säätää FiO₂:n reaaliajassa tavoitteen mukaisesti (SpO₂ = 85-90%).
|
|
Kokeellinen: Epäsäännöllinen kohtalainen hypoksia
Epäjatkuva hypoksiaolosuhde koostuu kuudesta 5 minuutin hypoksiajaksosta, joita on vuorotellen 5 minuutin normoksiajaksojen kanssa.
Hypoksiajaksojen aikana pyritään SpO₂-arvoon 85–90 %.
Kuten jatkuvassa olosuhteessa, hypoksia-altistus tapahtuu levossa, kun osallistuja istuu mukavasti.
Hypoksialaitteeseen kuuluu myös turvajärjestelmä, jonka avulla voidaan määrittää vähimmäis-FiO₂; tämä kynnysarvo asetetaan 10 %:iin, mikä varmistaa, että FIO₂ ei voi laskea tämän arvon alapuolelle.
|
Yksittäiset ja paripulssiset TMS-hoidot suoritetaan primaarisen motorisen korteksin (M1) alueella kortikospinaalisen herkkyyden arvioimiseksi, sekä intrakortikaalisten inhibitiivisten ja facilitatiivisten mekanismien arvioimiseksi.
Motoriset evokoidut potentiaalit tallennetaan hallitsevan käden lyhyestä peukalon loitontajalihaksesta (APB).
Muut nimet:
Korkeusolosuhteet (normobaarinen hypoksia) toistetaan käyttämällä OnePlus VA-laitetta (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Australia).
Tämä laite säätelee hengitysilman happipitoisuutta (FiO₂) yhtiön kehittämän patentoidun puoliläpäisevän kalvojärjestelmän avulla.
Se tuottaa näin kaasuseoksen, jonka osallistuja hengittää maskin kautta.
Tämä laite sisälsi happipitoisuuden vähentämisalgoritmin, joka säätää FiO₂:n reaaliajassa tavoitteen mukaisesti (SpO₂ = 85-90%).
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Sähköinen aivotoiminta
Aikaikkuna: Arvioitu koko intervention ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
Elektroenkefalografian (EEG) tiedot tallennetaan SAGA-järjestelmällä (TMSi, Einsteinweg, Alankomaat).
Tämä järjestelmä sisältää 64 Ag/AgCl-nastatyyppistä elektrodia.
Ylimääräinen elektrodi sijoitetaan joko vasempaan tai oikeaan mastoidiin.
Ensisijaiseksi tulokseksi on määritelty spektrienergian vaihtelu alfa-taajuuskaistalla.
|
Arvioitu koko intervention ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
|
Hemodynaaminen aktiivisuus
Aikaikkuna: Arvioitu koko interventiojakson ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
A Brite -järjestelmää (Artinis, Einsteinweg, Alankomaat) käytetään funktionaalisen lähi-infrapunaspektroskopian (fNIRS) tietojen keräämiseen.
Laitteisto koostuu neljästä LED-säteilijästä ja neljästä fotodiodivastaanottimesta.
Yhdeksän kanavan asetelma suunnitellaan kattamaan kiinnostuksen kohteena olevat alueet, nimittäin dorsolateraalinen prefrontaalikorteksi, ventromediaalinen prefrontaalikorteksi ja anteriorinen prefrontaalikorteksi.
Ensisijainen lopputulos on deoksihemoglobiinin (HbR) vaihtelu.
|
Arvioitu koko interventiojakson ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Kortikospinaalinen herkkyys
Aikaikkuna: Arvioitu perustasolla ja välittömästi interventioiden jälkeen jokaisen kolmen kokeellisen istunnon aikana (eli ajoittainen kohtalainen hypoksia, jatkuva kohtalainen hypoksia, normoksia).
|
Kortikospinaalista eksitatiivisuutta arvioidaan käyttämällä transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS), jota sovelletaan primaariseen motoriseen kortekseen.
Motoriset evokoidut potentiaalit (MEP) tallennetaan käyttämällä pintaelektromyografiaa dominantin käden abductor pollicis brevis -lihaksesta (APB).Ensisijainen lopputulos on I/O-käyrän kaltevuus.
|
Arvioitu perustasolla ja välittömästi interventioiden jälkeen jokaisen kolmen kokeellisen istunnon aikana (eli ajoittainen kohtalainen hypoksia, jatkuva kohtalainen hypoksia, normoksia).
|
|
EEG-aivojen yhteyksellisyys
Aikaikkuna: Arvioitu koko interventiojakson ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
Lepotilan aivokuorikytkentöjä tutkitaan käyttämällä EEG-dataa, jolle sovelletaan koherenssianalyysejä.
Tuloksen mittarina on toiminnallisen kytkennän aste aivokuorialueiden välillä, joka kvantifioidaan koherenssiarvoilla tiettyjen taajuuskaistojen (esim. alfa, beeta) yli, mikä heijastaa näiden alueiden välisen hermostollisen aktiivisuuden synkronisaatiota.
|
Arvioitu koko interventiojakson ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
|
fNIRS aivoverkkojen kytkentä
Aikaikkuna: Arvioitu koko interventiojakson ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
Lepotilan aivokuoren kytkentä tutkitaan käyttäen fNIRS-signaaleja deoksihemoglobiinin (HbR) korrelaatioiden avulla aivokuoren kiinnostuksen kohteena olevilla alueilla.
Tulosten mittarina on toiminnallisen kytkennän vahvuus näiden alueiden välillä, joka kvantifioidaan hemodynaamisten vaihteluiden korrelaatiokertoimilla heijastaen aivokuoren toiminnan synkroniaa lepotilassa.
|
Arvioitu koko interventiojakson ajan, protokollan päivinä 2, 3 ja 4.
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Arvioitu)
Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)
Opintojen valmistuminen (Arvioitu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 2025-A02509-40
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .