BOLD信号に対する呼吸チャレンジの影響

この調査研究の目的は、血流と代謝が正常なコントロールと病気の患者の間でどのように異なるかをよりよく理解することです.

研究者は、磁気共鳴画像法 (MRI) を使用して脳の血流と代謝を調べます。 脳の血管は、脳の必要に応じて血流を調節するために拡張および収縮します。 血管が拡張および収縮できる量は、年齢によって異なります。 脳の血流は、通常の脳の成長、運動、深い集中力など、日常の活動中にわずかに変化します。 深刻な病気や生理的ストレスは、脳の代謝要求を増加させたり、血流に他の大きな変化を引き起こしたりする可能性があります. 代謝要求が高いときに血管が拡張して血流を増やすことができない場合、脳は必要な酸素をすべて得られない可能性があります. 極端ではない状況では、必要な量の酸素が不足していると、脳の成長と発達が本来よりも遅くなる可能性があります.

血管が拡張する能力をテストする 1 つの方法は、二酸化炭素 (CO2) を吸いながら血流を測定することです。 CO2 は、脳の代謝を増加させることなく、脳の血管を拡張させます。 研究チームは、特別なマスクを使用して、患者が呼吸する酸素と二酸化炭素の量を制御し、脳がこれらの変化にどのように反応するかを研究できるようにします。 このデバイスは、息止めによって達成される二酸化炭素レベルをシミュレートし、呼吸している患者の血液中の二酸化炭素濃度をターゲットにするように設計されています。 この装置は、呼気ガスを捕捉し、新鮮なガスと中性/呼気ガスの混合物を提供して、一定の酸素レベルを維持しながら、さまざまな二酸化炭素レベルをターゲットにします。 研究チームは、被験者がデバイスによって制御された空気を呼吸している間に、脳の MRI 画像を取得します。