펄스 전자기장(PEMFS)이 대뇌 혈류역학에 미치는 영향 (EPOCH)
펄스 전자기장(PEMFS)이 대뇌 혈류역학에 미치는 영향 - EPOCH 연구
조사관은 건강한 지원자의 대뇌 혈류 및 인지에 대한 PEMF 장치의 효과를 결정하기 위해 찾고 있습니다. 체외 테스트 및 생체 내 동물 연구를 통해 연구자들은 1밀리테슬라(mT)의 매우 낮은 플럭스 밀도(강도)와 일주일에 10분의 짧은 노출로 PEMF가 운동의 많은 건강상의 이점을 요약할 수 있음을 보여주었습니다. 조직과 세포에 기계적 응력을 가하지 않고
첫 번째 사람 연구에서 10명의 건강한 지원자가 주당 10분의 현장 노출로 6주 동안 PEMF에 노출되었고 다리 힘이 평균 30% 증가했습니다. 부작용은 보고되지 않았습니다.
이 연구에서 연구자들은 근육 환경을 통해 운동 모방(PEMF)의 대뇌 효과를 이해하는 것을 목표로 합니다.
연구 개요
상세 설명
인간 및 동물 연구에서는 운동이 인지 및 뇌 기능에 유익한 영향을 미친다고 보고했습니다. 따라서 운동은 신경인지 기능을 향상시킬 수 있는 가능한 생활습관 인자로 연구의 주목을 받고 있다.
저주파 및 저진폭 펄스 전자기장(PEMF)은 기계적 입력(운동)에 의해 활성화되는 많은 동일한 세포의 두 번째 메신저 캐스케이드를 활성화함으로써 운동의 많은 이점을 재현하지만 세포에 물리적 스트레스를 주지 않습니다. 일련의 시험관 내 및 생체 내 실험을 통해 연구자들은 1-2mT 진폭의 전계 강도에서 PEMF 시스템이 조직에 물리적인 스트레스 없이 근육을 자극하고 다음과 같은 이점을 제공한다는 것을 보여주었습니다. 근력 및 3) 중요한 재생 및 신진 대사 촉진제를 방출합니다.
기능적 근적외선 분광법(fNIRS)은 근적외선 스펙트럼의 빛을 사용하여 산소헤모글로빈(HbO) 및 디옥시헤모글로빈(HbR)의 변화를 측정하여 신경 활동에 의해 유발되는 혈역학적 반응을 비침습적으로 모니터링하는 비교적 새로운 광학 이미징 기술입니다. 대뇌 피질의 농도. 신경 활성화 영역으로의 혈액 공급 증가는 일반적으로 HbO 농도를 증가시키는 반면 혈액의 유실 효과로 인해 HbR은 감소합니다. fNIRS 측정의 HbO 및 HbR 반응은 fMRI에서 얻은 혈중 산소 수준 의존 신호와 공간적 및 시간적으로 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 다른 이미징 방식에 비해 fNIRS의 장점은 저렴하고 비침습적이며 비이온화 및 휴대가 가능하여 뇌-컴퓨터 인터페이스 구현을 위한 매우 인기 있는 방식이라는 것입니다. OBELAB NIRSIT는 전두엽 피질(PFC)의 혈역학적 변화를 광학적으로 측정하는 상업적으로 이용 가능한 고밀도 fNIRS 장치입니다.
저주파 및 저진폭 펄스 전자기장(PEMF)은 기계적 입력(운동)에 의해 활성화되는 많은 동일한 세포의 두 번째 메신저 캐스케이드를 활성화함으로써 운동의 많은 건강상의 이점을 되풀이하지만 세포에 물리적 스트레스를 가하지 않습니다. 응답 창은 세포가 주어진 변형, 기간 및 자극 빈도에 가장 잘 반응하는 기계생물학적 시스템에서 대체로 인식되지 않는 규칙입니다. 더 높은 빈도와 자극 지속 시간의 더 큰 변형은 세포에 너무 많은 스트레스를 주며 null 반응을 초래합니다.
조사자들은 PEMF가 기계적 자극에 필요한 것과 유사한 시간적 및 주파수 종속성과 함께 효능의 전자기 창을 준수한다는 것을 보여주었고, 이는 PEMF가 세포 기계적 변환 경로를 활성화한다는 결론을 뒷받침합니다. 1-2mT 진폭의 전계 강도에서 PEMF 시스템은 조직에 물리적인 스트레스를 주지 않고 근육을 자극하며 다음과 같은 이점을 제공하는 것을 목표로 합니다. 1) 근육 손실을 늦춥니다. 2) 근력을 향상시키고; 3) 중요한 재생 및 신진 대사 촉진제를 방출합니다. 따라서 본 연구에서는 근육 표적화를 통해 PEMF가 대뇌 혈류역학 및 인지 수행에 미치는 운동 모방 효과를 조사할 것이다. 이 연구의 결과는 질병 진행을 완화하기 위해 경미한 인지 장애와 같은 기억력 결핍이 있는 환자를 대상으로 향후 연구를 지원할 것입니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Singapore, 싱가포르, 119074
- National University Hospital
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
연구 대상 성별
설명
포함 기준:
- 21-65세 사이의 연령
- 정보에 입각한 동의를 제공할 수 있는 능력
제외 기준:
- 연구 기준선 방문 전 30일 이내에 임의의 조사 약물 또는 장치를 받았거나 다른 임상 시험에 등록됨
- 심장, 신경계 또는 류마티스 질환의 병력
- 지난 5년 이내 악성 종양의 병력
- 지난 6개월 이내에 모든 유형의 수술을 받은 경우
- 향후 3개월 동안 모든 유형의 수술이 필요할 것으로 예상되는 경우
- 연구 장치를 사용한 이전 치료
- 하지의 금속 임플란트
- 기존 또는 계획된 임신
- 수유 여성
- 다리 둘레 > 63cm
- 색각 이상
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 치료
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 삼루타
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 펄스 전자기장 치료(우세한 다리)
활성 펄스 전자기장 치료; 주로 사용하는 다리에 10분 동안 매주 1회 노출.
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이 팔의 참가자는 총 6주 동안 일주일에 한 번 주로 사용하는 다리에 10분 동안 펄스 전자기장에 노출됩니다. 각 치료 세션 사이에는 최소 5일에서 최대 9일의 간격을 따라야 합니다. PEMF 장치는 최대 1.5mT 피크의 자속 밀도에서 펄스 자기장을 생성합니다.
다른 이름들:
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실험적: 펄스 전자기장 치료(비지배 다리)
활성 펄스 전자기장 치료; 주로 사용하지 않는 다리에 10분 동안 매주 1회 노출됩니다.
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이 팔의 참가자는 총 6주 동안 일주일에 한 번 비주요 다리에 10분간 펄스 전자기장에 노출됩니다. 각 치료 세션 사이에는 최소 5일에서 최대 9일의 간격을 따라야 합니다. PEMF 장치는 최대 1.5mT 피크의 자속 밀도에서 펄스 자기장을 생성합니다.
다른 이름들:
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가짜 비교기: 가짜 요법(대조군)
비활성 펄스 전자기장 요법; 매주 1회 10분간 노출됩니다.
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이 팔의 참가자는 필드에 노출되지 않습니다.
가짜 치료는 10분 동안 동일한 PEMF 장치를 사용하지만 장치가 작동 중일 때와 구별할 수 없는 비작동 모드입니다.
개입 기간은 6주입니다.
각 치료 세션 사이에는 최소 5일에서 최대 9일의 간격을 따라야 합니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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대뇌 혈역학적 반응의 변화
기간: 기준선 및 7주차
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참가자의 전두엽 활동은 PEMF 자극 전후에 측정됩니다.
그런 다음 수정된 Beer-Lambert 법칙(MBLL)을 사용하여 필터링을 적용하여 노이즈를 거부한 후 해당 신호에서 혈역학 데이터를 추출합니다.
3개의 치료 그룹의 혈액역학 데이터는 회귀 분석에 통합될 것입니다.
신호의 진폭은 작업 시작 전 처음 10초 동안 평균값을 표준 편차로 나누어 더 정규화됩니다.
헤드 랜드마크 및 프로브 위치의 좌표는 Montreal Neurological Institute 표준 뇌 공간에서 각 채널의 중심 위치를 추정하는 데 사용됩니다.
작업 중 평균 파형의 AUC(Area Under Curve)와 정규화된 HbO 및 HbR을 계산합니다.
PFC에서 PEMF 자극 전과 후 사이의 fNIRS 신호의 AUC 값은 쌍을 이룬 t-테스트로 비교하여 변경 사항을 확인합니다.
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기준선 및 7주차
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인지 성능의 변화
기간: 기준선 및 7주차
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Stroop 작업을 사용하여 기준선에서 PEMF의 결과로 인지 개선을 결정합니다.
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기준선 및 7주차
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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대퇴사두근 근력
기간: 기준선 및 7주차
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다리 우위가 근육의 PEMF 반응에 영향을 미치는 정도를 결정하기 위해, 즉 기준선과 비교하여 대퇴사두근 강도의 백분율 증가입니다.
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기준선 및 7주차
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허벅지 둘레
기간: 기준선 및 7주차
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다리 우위가 근육의 PEMF 반응에 영향을 미치는 정도를 결정하기 위해 참가자의 슬개골 위쪽 경계에서 5cm 위의 허벅지 둘레(cm)를 측정합니다.
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기준선 및 7주차
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Alfredo Franco-Obregon, National University, Singapore
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Parate D, Franco-Obregon A, Frohlich J, Beyer C, Abbas AA, Kamarul T, Hui JHP, Yang Z. Enhancement of mesenchymal stem cell chondrogenesis with short-term low intensity pulsed electromagnetic fields. Sci Rep. 2017 Aug 25;7(1):9421. doi: 10.1038/s41598-017-09892-w.
- Crocetti S, Beyer C, Schade G, Egli M, Frohlich J, Franco-Obregon A. Low intensity and frequency pulsed electromagnetic fields selectively impair breast cancer cell viability. PLoS One. 2013 Sep 11;8(9):e72944. doi: 10.1371/journal.pone.0072944. eCollection 2013.
유용한 링크
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
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