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中年の成人の認知的および脳機能に対する断続的な低酸素と運動の複合効果を調査する (HYPOX-AGE)

2025年3月7日 更新者:Ayoub Boulares

断続的な低酸素症と運動の組み合わせのより良い理解に向けて:中年の成人の認知的および脳能力に対する影響の比較

この研究では、断続的な低酸素(IH)と身体活動(PA)が単独または組み合わせ(同時にまたは連続的に)で、中年の成人(50〜65歳)の認知機能と脳の健康を改善できるかどうかを調査します。 仮説は、(1)各介入のみ(IHTまたはPA)が認知的利益を提供し、(2)IHTとPAと組み合わせることで、特に順次ではなく同時に投与された場合、加法または相乗効果の効果が得られる可能性があるということです。 これらの明確な介入を比較することにより、この研究は、どのアプローチが中年の成人の認知パフォーマンスを最もよく保存または強化するかを決定することを目的としています。 この研究からの調査結果は、非薬理学的戦略に健康的な老化を促進し、年齢に関連した認知機能低下のリスクを減らすことができます。

調査の概要

詳細な説明

世界中の急速な人口統計老化は、神経変性疾患や認知障害を含む年齢に関連した状態の急増を促進しています。 予測では、認知症とともに生きる人の数は、2030年までに7800万人、2050年までに1億3,900万人に達する可能性があると推定されており、脳の健康を維持するための効果的な非薬理学的戦略に対する緊急の必要性を強調しています。 断続的な低酸素症(IH)と身体活動(PA)は、認知機能の低下を防止または軽減するのに役立つ2つの有望な介入です。 酸素の減少(11-16%FIO₂)の繰り返しサイクルを含むIH-ANアプローチに続いて、低酸素回復は多様な健康領域(心血管、代謝、呼吸器、神経学)にわたって利点が示されました。 PAは、認知機能や神経可塑性を含む、全体的な健康へのプラスの影響について広く認識されています。

この研究の主な目的は、50〜65歳の成人における認知パフォーマンスと脳の健康を個別に、連続的に、または同時に、同時に投与したIHおよびPAの影響を評価することです。 この研究では、これらの介入を組み合わせることで、各介入のみで観察されたものを超えて、相加的または相乗的な利益が生じるかどうかが判断されます。 合計約176人の参加者が登録され、5つのグループのいずれかのいずれかにランダムに割り当てられます。(1)PAのみ、(2)IHのみ、(3)PA + IHが連続的に、(4)PA + IHを同時に、または(5)プラセボ「低酸素症」を受けた対照群。 各参加者は、6週間にわたって18セッション(週3回のセッション)を完了し、CIC 1402の低酸素室およびポワチア大学の運動試験施設でセッションが行われます。

アウトカム測定には、包括的な認知検査(グローバル認知、反応時間、実行機能、および分割された注意)、自律性の評価(日常生活の活動など)、および生理学的パラメーター(例えば、Spo₂、脳の酸素化、心拍数、血圧)が含まれます。 バイオマーカー分析には、脳由来の神経栄養因子(BDNF)、VEGF、アイリシン、およびHIF活性化のマーカーが含まれ、観察された改善の根底にあるメカニズムを解明します。 血管機能は、ドップラー超音波および近赤外分光法(NIRS)を使用して評価され、毎日の活動レベルが加速度計で監視されます。

インクルージョン基準では、参加者が50〜65歳で、モントリオール認知評価(MOCA)スコア≥24で、過去6か月間の他の運動介入への参加はなく、過去3か月で1,500 mを超える高度暴露はありません。 その他の適格性要件には、慢性腎臓、心血管、代謝、神経学的、または整形外科病の欠如、および有意な呼吸歴は含まれません。 除外基準には、積極的な喫煙、過去3か月以内の主要な心血管合併症、重度の高血圧、慢性呼吸不全、糖尿病、または安全性を損なう可能性のあるその他の状態が含まれます。 資格のある医師は、包含プロセス中に適格性を確認します。

IHとPAのさまざまな送達方法を評価することにより、この研究は、中年の成人の保存または潜在的に強化される認知機能を維持するための最も効果的で非薬理学的アプローチを特定することを目的としています。 調査結果は、ターゲットを絞った予防戦略と新しい治療的介入に貢献する可能性があり、年齢に関連した認知機能低下の公衆衛生負担の増加に対処することができます。

研究の種類

介入

入学 (推定)

176

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

研究連絡先のバックアップ

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

  • 大人
  • 高齢者

健康ボランティアの受け入れ

はい

説明

  • 包含基準:

    • 50〜65歳の大人(男性と女性)
    • モントリオール認知評価(MOCA)スコア≥24
    • 過去6か月間に構造化された運動介入に参加しません
    • 過去3か月で1,500 mを超える高度への暴露はありません
    • 慢性腎臓、心血管、代謝、神経学的、または整形外科 - 病気はありません
    • 重大な呼吸条件の既往はありません(例:喘息、運動誘発性 - 気管支痙攣、運動時の呼吸困難)
    • 現在の免疫抑制治療はありません(例:コルチコステロイド、抗うつ薬)
    • 癌や関節炎の治療の病歴はありません
    • 最近の献血はありません(過去2か月以内)
    • 社会保障システムまたは同等のものでカバーする必要があります
    • 明確で透明な研究情報を受け取った後のインフォームドコンセントの署名
    • 包含プロセス中に医師によって確認された適格性
  • 除外基準:

    • アクティブな喫煙
    • 過去3か月以内の主要な心血管合併症(例えば、心筋I関節、不安定な狭心症、重度の不整脈)
    • 重度の高血圧(180 mmHgの収縮期または≥110mmHg拡張期)
    • 慢性呼吸不全(COPD、睡眠時無呼吸など)
    • 糖尿病
    • 継続的または断続的な酸素療法の必要性
    • 同時に別の臨床研究への参加
    • コルチコステロイドまたは他の全身免疫抑制剤の使用
    • 医療チームによって決定された、安全性または研究コンプライアンスを損なう状態を損なう
    • 妊娠または母乳育児
    • 法的または管理上の保護(たとえば、後見の下にある個人、自由を奪われた人)
    • 高いベースラインの身体活動レベル(PASEスコア> 90中程度から強烈な身体活動を示す)

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

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:防止
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:並列代入
  • 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:断続的な低酸素症のみ
この腕の参加者は、低酸素と正常酸素症の繰り返しサイクルのプロトコルを受けます。 各セッションは、5分間の正常酸素間隔で5分間の低酸素曝露を交互に行うことで構成され、セッションあたり合計約30分です。 セッションは、6週間(合計18回のセッション)週に3回開催され、臨床監督下で低酸素チャンバー内で安静時に行われます。
中程度の強度有酸素運動(最大心拍数の〜60〜70%)および断続的な低酸素(低酸素段階で80〜90%の間で維持)
他の名前:
  • 低酸素露出
実験的:運動のみ
この腕に割り当てられた参加者は、中程度の強度の有酸素運動プログラム(年齢予定の最大心拍数の約60〜70%、標準化された尺度の知覚運動に基づいて)に6週間3回(合計18セッション)。 各セッションは約30分間続き、トレッドミルウォーキング、サイクリング、または他の形態の連続好気性運動などのアクティビティが含まれる場合があります。 運動強度は監視され(たとえば、心拍数や知覚された運動を介して)、心血管全体および認知的健康に安全で有益な中程度の努力を確保します。
中程度の強度有酸素運動(最大心拍数の60〜70%)
実験的:断続的な低酸素症(IH)と身体活動(PA)の連続的な組み合わせ
この腕の参加者は、同じセッション内で断続的な低酸素トレーニング(IH)と身体活動(PA)の両方を受けますが、連続的な方法で行われます。 介入の順序(IH FirstまたはPA First)は、潜在的な秩序効果を考慮してランダム化されます。 各セッションは、30分間のIHT(5分間の低酸素サイクル、5分間の正常酸素間隔が続き、Spo₂は80%から90%の間で維持されます)と30分間の中強度有酸素運動(トレッドミルウォーキング、サイクリングなど)で構成されています。 セッションは、6週間(合計18回のセッション)週に3回開催され、管理された環境で臨床監督の下で実施されます。
中程度の強度有酸素運動(最大心拍数の〜60〜70%)および断続的な低酸素(低酸素段階で80〜90%の間で維持)
他の名前:
  • 低酸素露出
中程度の強度有酸素運動(最大心拍数の60〜70%)
実験的:断続的な低酸素症(IH)と身体活動(PA)の同時組み合わせ
この腕の参加者は、同じセッション内で断続的な低酸素(IH)と身体活動(PA)を同時に受けます。 各セッション中に、参加者はIHにさらされながら、中程度の強度の有酸素運動(トレッドミルウォーキングやサイクリングなど)に従事します。 セッション期間の合計は30分で、5分間の低酸素の繰り返しサイクルと5分間の正常酸素症で構成され、低酸素間隔では80%から90%のSpo₂が維持されます。 セッションは、制御された環境で臨床監督下で6週間(合計18のセッション)に週に3回行われます。
中程度の強度有酸素運動(最大心拍数の〜60〜70%)および断続的な低酸素(低酸素段階で80〜90%の間で維持)
他の名前:
  • 低酸素露出
中程度の強度有酸素運動(最大心拍数の60〜70%)
プラセボコンパレーター:シャム(プラセボ)断続的な低酸素症
この腕の参加者は、断続的な低酸素症(IH)の偽(プラセボ)バージョンを受け取り、実際の低酸素症の代わりに正常酸素空気(Fio₂〜20.9%)にさらされます。 セッション構造はIHプロトコルを模倣し、5分間の「低酸素」期間と5分間の正常酸素期間をセッションあたり合計30分間交互にしますが、酸素レベルは実際には減少しません。 セッションは、6週間(合計18回のセッション)週に3回開催され、臨床監督下で低酸素チャンバー内で安静時に行われます。
実際の低酸素症の代わりに、正常酸素空気(Fio₂〜20.9%)への曝露。

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
認知機能:モントリオール認知評価(MOCA)
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)

1-Montreal認知評価(MOCA)

  • スコア範囲:0〜30
  • 解釈:スコアが高いほど、認知機能が向上します。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
脳酸素化 - 組織飽和度指数(TSI)
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:近赤外分光法(NIRS)
  • 測定:パーセンテージ(%)として表される組織飽和指数(TSI)
  • 解釈:TSIの値が高いほど、脳組織の効率的な酸素送達と利用を反映して、より良い脳の酸素化を示します。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
バイオマーカー分析 - 脳由来の神経栄養因子(BDNF)レベル
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)
  • 測定単位:Pg/ml
  • 解釈:BDNFレベルが高いほど、神経可塑性、神経生存率、認知機能サポートが大きいことを示しています。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
脳の血流
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)

方法:経頭蓋ドップラー(TCD)測定:脳動脈の平均、収縮期、および拡張期血流速度。

解釈:より高い流速が高いことは脳灌流の増加を示しますが、速度の減少は血流の調節障害または血管抵抗性を反映する可能性があります。

ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
認知機能:Stroopテスト
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)

Stroopテストは、実行機能、特に選択的注意、認知的柔軟性、および抑制制御を測定するために設計された広く使用されている認知評価ツールです。 自動応答を抑制し、競合する情報を管理する能力を評価します。

- スコア範囲:反応時間(Milliseconds、MSで測定):各条件で応答するのにかかる時間を表します。

精度率(%):合計試験に対する正しい応答の割合を示します。

- 解釈:反応時間の低下は、認知処理がより速く、競合する情報の管理における効率の向上を示します。

より高い精度の割合は、より良い認知制御、注意能力、および抑制機能を反映しています。

不調和な状態でのパフォーマンスは、より大きな認知的努力とエグゼクティブコントロールが必要であるため、特に興味深いものです。

ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
認知機能:n-back
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)

N-Backテストは、作業記憶、注意、および認知的柔軟性を評価するために設計された認知タスクです。 参加者は、一連の刺激(文字、数値、または形状など)を継続的に監視し、現在の刺激がシーケンスの早い段階で提示されたnステップと一致するかどうかを判断する必要があります。 nが増加するにつれてタスクの難易度が増加し、作業記憶の情報を更新および維持するためのより大きな精神的努力を要求します。

- スコア範囲:精度率(%):合計試行に対する正しい応答の割合。 反応時間(MS):正しい一致に応答するのにかかる時間。

- 解釈:より高い精度は、より良い作業メモリ容量と注意制御を反映しています。

より速い反応時間は、効率的な認知処理を示します。 パフォーマンスの低下は、認知負荷の増加と作業記憶容量の低下を示唆しています。

精度または反応時間の赤字は、実行機能と注意の柔軟性の困難を示している可能性があります。

ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
認知機能:操作スパンテストタスク
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)

操作スパン(O-SPAN)テストは、作業記憶能力と注意制御を評価するために設計された認知タスクです。 参加者は、情報を同時に処理および保存し、二次タスクを処理しながら情報を維持および操作する能力に挑戦する必要があります。

テストには以下が含まれます:

習熟のための2つのトレーニングトライアル。 4〜6文字の範囲の文字シーケンスを備えた6つの実験試験。

- スコア範囲:絶対スパンスコア:0〜12(正しくリコールされた文字シーケンスの数)。

解釈:

スコアが高いほど、作業メモリ容量が大きくなり、注意制御が向上します。

スコアの低下は、認知負荷を管理し、気晴らしの下でタスク関連情報を維持するのが難しいことを示唆する場合があります。

パフォーマンスは、推論、問題解決、マルチタスクなどの複雑な認知タスクにとって重要な情報を同時に処理および保存する能力を反映しています。

ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
認知機能:トレイルメイキングテスト
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)

トレイルメイキングテスト(TMT)は、処理速度、認知的柔軟性、注意、および実行機能を評価するために設計された広く使用されている神経心理学的評価です。

2つの部分で構成されています。

  • TMT-A:視覚スキャン、処理速度、およびモーター機能を測定します。 参加者は、できるだけ早く昇順で数値を昇順で接続します(1→2→3)。
  • TMT-B:認知的柔軟性とタスクスイッチング能力を評価します。 参加者は、数字と文字を連続した順序で交互に並べます(例:1→A→2→B→3→C)。

    • スコア範囲:

アウトカム測定:各部品を完了するのにかかる時間(秒単位)。 より高いスコア(長い時間)は、処理速度が遅く、認知的柔軟性の低下を示します。

- 解釈:スコアの低下(完了時間の短縮)は、処理速度、視覚的注意、認知柔軟性の向上を示します。

より高いスコア(完了時間が長く)は、実行機能、注意、または視覚運動速度の障害を反映する可能性があります。

ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
脳の酸素化-OxyHemoglobin(O₂HB)
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:近赤外分光法(NIRS)
  • 測定:ミクロモル濃度(µm)で発現したオキシヘモグロビン(O₂HB)
  • 解釈:O₂HBレベルが高いほど、酸素の利用可能性が大きくなり、脳組織への送達が示されています。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
脳酸素化-DeoxyHemoglobin(HHB)
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:近赤外分光法(NIRS)
  • 測定:ミクロモル濃度(µm)で発現するデオキシヘモグロビン(HHB)
  • 解釈:HHBレベルの上昇は、酸素抽出または利用の減少を示唆している可能性があり、脳の酸素化障害を示す可能性があります。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
脳酸素化 - 総ヘモグロビン(THB)
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:近赤外分光法(NIRS)
  • 測定:ミクロモル濃度(µm)で発現する総ヘモグロビン(THB)
  • 解釈:THB値が高いほど、脳組織の血液量が多いことを反映しており、これは脳灌流の増加を示す可能性があります。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
バイオマーカー分析 - 血管内皮成長因子(VEGF)レベル
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)
  • 測定単位:Pg/ml
  • 解釈:VEGFレベルの増加は、血管新生、血管機能、および脳の血流の強化を示唆しています。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
バイオマーカー分析 - イリシンレベル
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)
  • 測定単位:ng/ml
  • 解釈:アイリシンレベルが高いほど、代謝調節、筋肉由来の神経保護、および脳機能の改善が示されます。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
バイオマーカー分析 - 酸化症誘導性因子-1アルファ(HIF-1α)経路活性化
時間枠:ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)
  • 方法:定量的ポリメラーゼ連鎖反応(QPCR) /ウエスタンブロット
  • 測定単位:相対発現レベル(ベースラインと比較した倍率変化)
  • 解釈:HIF-1αの活性化の増加は、低酸素への細胞適応の強化、代謝調節の改善、および潜在的な神経保護を示唆しています。
ベースライン(0週目)、1週目(3セッション後)、6週目(介入後、セッション18後)

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
自律性と日常の機能(日常生活スケールの活動)
時間枠:ベースライン、および介入後(6週目、セッション18)
  • フルネーム:日常生活の活動(ADL)スケール
  • 説明:このスケールは、個別の日常活動を独立して実行する個人の能力を評価します。 ドレッシング、入浴、食事、機動性、トイレ、グルーミングなどの機能を評価します。
  • スコア範囲:0〜6
  • 解釈:スコアが高いほど独立性が高いことを示しますが、スコアが低いと日常の機能におけるより高い依存関係が反映されます。
ベースライン、および介入後(6週目、セッション18)

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (推定)

2025年4月1日

一次修了 (推定)

2026年9月30日

研究の完了 (推定)

2026年12月30日

試験登録日

最初に提出

2025年2月25日

QC基準を満たした最初の提出物

2025年3月7日

最初の投稿 (実際)

2025年3月25日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2025年3月25日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2025年3月7日

最終確認日

2025年3月1日

詳しくは

本研究に関する用語

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

いいえ

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

米国で製造され、米国から輸出された製品。

いいえ

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。

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