代謝制約下での動的接続
この研究では、脳の老化の加速に対するインスリン抵抗性の影響を調査し、ニューロンのインスリン抵抗性の増加が、代替代謝経路（グルコースではなくケトンなど）の利用によって打ち消されるかどうかをテストします。 この研究には 3 つのアームがあり、これらが相乗効果のあるデータを提供します。 3 つのアームすべてについて、被験者は、1 ～ 14 日間隔で 2 ～ 3 回のテスト セッションで構成される被験者内デザインでテストされ、順序が釣り合っています。 各セッション中に、脳の代謝と関連する機能に対する燃料 (1 つのセッションではグルコース、もう 1 つのセッションではケトン) の影響を測定します。 アーム 1 ～ 2 では、主要な実験手段は機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) であり、これを使用して、エネルギーの需給の変化に続く機能的ネットワークの自己組織化を追跡します。 アーム 1 は、低炭水化物食に切り替えることによって生成される内因性ケトンの影響をテストし、アーム 2 は、栄養補助食品として消費される外因性ケトンの影響をテストします。 アーム 3 では、同時磁気共鳴分光法/陽電子放出断層撮影法 (MR/PET) を使用して、重要な神経伝達物質であるグルタミン酸と GABA の産生に対する外因性ケトンの影響を定量化します。
被験者には複数のアームに参加するオプションが与えられますが、そうすることが期待されておらず、必須でもありません。
スキャンの前に、被験者は、バイタルサイン、経口耐糖能試験（OGTT）、および包括的な代謝血液パネルを含む、臨床医が管理する病歴および身体検査（H&P）を受けます。 これらは、糖尿病、腎臓病、および電解質を評価するために使用されます。 被験者がスクリーニングに合格した場合、神経画像検査を含む 1 つまたは複数のアームに参加するオプションが提供されます。 グルコースおよびケトン調節の定量的モデルに基づいて、スキャン全体の経時変化する代謝活動の定量的尺度を提供し、安全停止規則 (以下を参照) を実装できるようにするために、ピン刺し血液サンプル 3 を取得します。回：スキャン前、ブドウ糖またはケトン飲料の摂取後、スキャン完了後。 代謝要求の増加の影響を評価するために、認知負荷に対する脳の反応を測定し、テトリス タスクを通じて安静状態から空間推論に移行します。 代謝供給の増加の影響を評価するために、グルコースまたはケトンボーラスに対する脳の反応を測定します。
調査の概要
研究の種類
入学 (予想される)
段階
- フェーズ 4
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Lilianne Mujica-Parodi, PhD
- 電話番号：631-371-4413
- メール：lilianne.strey@stonybrook.edu
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Antoine Hone-Blanchet, PhD
- メール：ahone-blanchet@mgh.harvard.edu
研究場所
-
-
Massachusetts
-
Charlestown、Massachusetts、アメリカ、02129
- 募集
- Martinos Center for Biomedical Research, Building 149
-
コンタクト：
- Botond Antal, MS
- メール：botond.antal@stonybrook.edu
-
-
New York
-
Stony Brook、New York、アメリカ、11794
- 積極的、募集していない
- Bioengineering Building , Stony Brook University
-
-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
説明
除外基準:
- 閉所恐怖症
- 神経疾患、心臓発作、脳卒中、腎臓病、または粘液浮腫の病歴
- アルコールの慢性的な使用
- 現在の向精神薬の使用
- 1型糖尿病
- グルコースおよび/またはインスリンの利用に影響を与えるインスリン、メトホルミン®、またはその他の薬剤 (スタチン、NSAID、ベータ遮断薬、グルココルチコイド) の定期的な摂取。
- 嚥下困難
- 妊娠
- 母乳育児
- PET の場合: 現在の MGH 放射線放射線安全委員会のガイドラインを超える研究画像関連の放射線被ばく。
包含基準:
- BMI < 30
- 20/20 視力、またはコンタクトレンズで 20/20 に矯正可能
- MRI対応
- オプションの 150 ml 採血のみの PET の場合: PHRC ガイドラインに従ってリスクを最小限に抑えるために、少なくとも 110 ポンドの重さが必要です。
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：クロスオーバー割り当て
- マスキング：独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
|---|---|
|
実験的：ダイエット fMRI による代謝操作
すべての被験者は、解糖系 (グルコース燃焼)、絶食 (8 時間絶食)、およびケトン (脂肪燃焼) という異なる食事誘発性代謝状態でそれぞれ 3 回テストされます。
脳を MRI でスキャンしている間、被験者は最初に安静時にテストされ、次にタスクを実行します。
セッションの途中で、被験者はスキャナーから取り外され、最大 75g のブドウ糖を飲みます。
私たちのデータ分析は、変化するエネルギーの制約 (すなわち、認知需要、燃料) に応じてネットワークの再編成を定量化します。
|
サプリメントはスキャン中に投与されます。
|
|
実験的：ケトンサプリメント fMRI による代謝操作
すべての被験者は、絶食状態（8時間絶食、無制限の水）で2回試験されます。
脳を MRI でスキャンしている間、被験者は最初に安静時にテストされ、次にタスクを実行します。
セッションの途中で、被験者はスキャナーから取り出され、2 つの燃料源のいずれかを飲みます。
ケトティック (ケトン燃焼) セッションでは、395mg/kg のケトン スポーツ ドリンクを飲みます。
解糖（グルコース燃焼）セッション中、同じ被験者は、ケトンとカロリーが一致するグルコースのボーラスを飲みます.
私たちのデータ分析は、変化するエネルギーの制約 (すなわち、認知需要、燃料) に応じてネットワークの再編成を定量化します。
|
サプリメントはスキャン中に投与されます。
スキャン中に投与されるスポーツサプリメント。
|
|
実験的：ケトン体サプリメントMR/PETによる代謝操作
すべての被験者は、絶食状態（8時間絶食、無制限の水）で2回試験されます。
両方のセッションで、スキャン中継続的に FDG 放射性同位体を静脈内投与します。
したがって、PETは脳全体のグルコース取り込みをマッピングし、同時にMRSを使用して神経伝達物質のグルタミンとGABAの産生を測定します.
MR/PET で脳をスキャンしながら、被験者は最初に安静時にテストされ、次にタスクを実行します。
被験者は、395mg/kg のケトン スポーツ ドリンクを飲みます。
解糖（グルコース燃焼）セッション中、同じ被験者は、ケトンとカロリーが一致するグルコースのボーラスを飲みます.
|
サプリメントはスキャン中に投与されます。
スキャン中に投与されるスポーツサプリメント。
|
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
fMRI 安定性測定: 内因性ケトン対外因性グルコース
時間枠：入会手続き完了後、2週間以内
|
BOLD シグナル測定値は、ベースライン時および解糖、絶食、またはケトン状態のいずれかで取得されます。
ケトンは、特に個人が年を取り、インスリン抵抗性になるにつれて、エネルギーへのより大きなベースラインアクセスを脳に提供し、その後のグルコースの摂取はこのアクセスを混乱させると仮定しています.
また、これらの効果は、代謝要求がより高い場合 (つまり、タスクと安静状態) により顕著になると予想されます。
|
入会手続き完了後、2週間以内
|
|
fMRI 安定性測定: 外因性ケトン対外因性グルコース
時間枠：入会手続き完了後、2週間以内
|
BOLD 信号測定値は、ベースラインで取得され、グルコースまたはケトン サプリメントのいずれかに従います。
ケトンは、特に個人が年を取り、インスリン抵抗性になるにつれて、エネルギーへのより大きなベースラインアクセスを脳に提供し、その後のグルコースの摂取はこのアクセスを混乱させると仮定しています.
また、これらの効果は、代謝要求がより高い場合 (つまり、タスクと安静状態) により顕著になると予想されます。
|
入会手続き完了後、2週間以内
|
|
PET: ケトンサプリメントの有無によるグルコース取り込みと神経伝達物質産生
時間枠：入会手続き完了後、2週間以内
|
MR/PET スキャン中、連続 FDG 注入を使用して、安静時とタスク時の両方でグルコースの取り込みを測定します。
磁気共鳴分光法は、神経伝達物質の産生を測定するために使用されます。
インスリン抵抗性の個人では、神経伝達物質のレベルが低下し、外因性ケトンを介して補充されることが予想されます.
また、これらの効果は、代謝要求が高い場合 (つまり、タスク vs 安静状態) により顕著になるという仮説を立てています。
|
入会手続き完了後、2週間以内
|
二次結果の測定
結果測定 |
時間枠 |
|---|---|
|
認知能力が評価され、脳の安定性値およびインスリン抵抗性レベルと相関します
時間枠：入会手続き完了後、2週間以内
|
入会手続き完了後、2週間以内
|
協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Lilianne Mujica-Parodi, PhD、Stony Brook University
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (予想される)
研究の完了 (予想される)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。