Metabole veranderingen in de geactiveerde menselijke visuele cortex tijdens milde hypoxie
11 maart 2019 bijgewerkt door: University of Minnesota
Het primaire doel van dit onderzoek is het meten van veranderingen in neurochemische concentraties tijdens stimulatie van de primaire visuele cortex, zowel bij normoxia (normale zuurstofbeschikbaarheid) als bij geïnduceerde milde hypoxie (verminderde zuurstofbeschikbaarheid).
Studie Overzicht
Gedetailleerde beschrijving
Het doel is om het effect van milde hypoxie op het energiemetabolisme van de menselijke hersenen van gezonde jonge volwassen proefpersonen te bepalen.
Voor dit doel zal de onderzoeker niet-invasieve beeldvormingsmodaliteiten gebruiken op basis van functionele magnetische resonantiespectroscopie (fMRS) om metabole veranderingen tijdens een visuele stimulus te schatten, terwijl proefpersonen worden blootgesteld aan goed gecontroleerde gasmengsels die lijken op toestanden van normoxie of milde hypoxie. .
Het identificeren van de impact van milde hypoxie op het functionele hersenenergiemetabolisme in het gezonde menselijke brein is een cruciale stap voor het genereren van hypothesen in meerdere patiëntenpopulaties die milde hypoxie ervaren als gevolg van hun pathologische toestand, zoals bij slaapapneu en traumatisch hersenletsel.
De onderzoeker veronderstelt dat de energetische eisen van neuronale activering zoals onthuld door fMRS niet zullen worden beïnvloed door milde hypoxie.
Studietype
Ingrijpend
Inschrijving (Werkelijk)
25
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.
Studie Locaties
-
-
Minnesota
-
Minneapolis, Minnesota, Verenigde Staten, 55455
- Center for Magnetic Resoance Research, University of Minnesota
-
-
Deelname Criteria
Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
18 jaar tot 40 jaar (Volwassen)
Accepteert gezonde vrijwilligers
Nee
Geslachten die in aanmerking komen voor studie
Mannelijk
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Die vrijwilligers die als normaal worden beoordeeld en niet aan de uitsluitingscriteria voldoen, zijn potentiële kandidaten voor dit onderzoek.
Uitsluitingscriteria:
- Proefpersonen met elk type bio-implantaat geactiveerd door mechanische, elektronische of magnetische middelen (bijv. cochleaire implantaten, pacemakers, neurostimulatoren, biostimulatoren, elektronische infuuspompen, enz.).
- Onderwerpen met elk type ferromagnetisch bio-implantaat dat mogelijk kan worden verplaatst of beschadigd, zoals aneurysmaclips, metalen schedelplaten, enz.
- Vrouwtjes.
- Onderwerpen die merkbare angst en/of claustrofobie vertonen.
- Proefpersonen die zich om welke reden dan ook niet aan het experimentele protocol kunnen houden.
- Proefpersonen met cardiale of bekende stoornissen in de bloedsomloop en/of het onvermogen om te transpireren (slechte thermoregulerende functie).
- Onderwerpen die bekende aandoeningen hebben die kunnen leiden tot spoedeisende medische zorg.
- Door een arts gediagnosticeerd met een psychiatrische stoornis, middelenmisbruik, neurologisch, cardiovasculair.
- Door een arts gediagnosticeerd met luchtwegaandoeningen.
- Een hersentumor of beroerte gehad.
- Begonnen met het nemen van chemotherapie of immunomodulerende middelen, of een bestralingsbehandeling gehad die de hersenen zou kunnen aantasten.
- Twee of meer aanvallen gehad of de diagnose epilepsie gekregen.
- Een niet-verwijderbare piercing of permanente eyeliner gekregen.
- hoofdletsel heeft gehad waardoor u langer dan 30 minuten het bewustzijn verloor of langer dan 24 uur geheugenverlies had.
- Iedereen met een voorgeschiedenis van slaapapneu of hoofdtrauma die mogelijk traumatisch hersenletsel (TBI) heeft veroorzaakt.
- Een soort metaal in je lichaam gekregen, hetzij door een medische ingreep of door een verwonding.
- Mannelijke proefpersonen met een lange baard die geen volledige afsluiting tussen het masker en het gezicht mogelijk zou maken.
- Iedereen die niet ver kan zien zonder bril of contactlenzen.
Studie plan
Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Fundamentele wetenschap
- Toewijzing: NVT
- Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
- Masker: Geen (open label)
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Experimenteel: Milde hypoxie
Proefpersonen worden blootgesteld aan een interventie die de samenstelling van ingeademde lucht regelt met behulp van een gasmenger (RespirAct).
Proefpersonen ondergaan MRI en MRS terwijl ze lucht inademen met zowel een normale zuurstofconcentratie (normoxia) als een verlaagde zuurstofconcentratie (milde hypoxie).
|
Tijdens normoxia levert de computergestuurde gasmenger een gasmengsel dat drukken van uitgeademde O2 en CO2 genereert die vergelijkbaar zijn met de rustwaarden die voor elke proefpersoon worden gemeten (respectievelijk 32-35 mmHg en 100-110 mmHg).
Tijdens milde hypoxie zullen we ons richten op dezelfde uitgeademde CO2 van normoxia en een vermindering van 60 mmHg van uitgeademde O2 vanaf de rustwaarde (tot een minimumlimiet van 50 mmHg), wat naar verwachting de arteriële zuurstofverzadiging zal verminderen tot 82-85%.
Bij milde hypoxie wordt de fractie ingeademde zuurstof verlaagd van ~21% (kamerlucht) tot ~12% (equivalent aan een hoogte van 4000 meter).
Tijdens zowel normoxie als milde hypoxie wordt de hersenactiviteit van proefpersonen gevolgd met functionele magnetische resonantiespectroscopie (fMRS) terwijl ze visuele prikkels krijgen.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Verandering in glutamaatconcentratie tijdens een visuele stimulus gemeten door fMRS bij Normoxia
Tijdsspanne: Basislijn en visuele stimulatie na 4 minuten
|
Relatieve verandering in glutamaatconcentratie van rust naar visuele stimulatie zoals gemeten door fMRS (met wateronderdrukking) in de primaire visuele cortex tijdens normoxie.
|
Basislijn en visuele stimulatie na 4 minuten
|
|
Verandering in glutamaatconcentratie tijdens een visuele stimulus gemeten door functionele MRS bij hypoxie
Tijdsspanne: Basislijn en visuele stimulatie na 4 minuten
|
Relatieve verandering in glutamaatconcentratie van rust naar visuele stimulatie zoals gemeten door fMRS (met wateronderdrukking) in de primaire visuele cortex tijdens hypoxie.
|
Basislijn en visuele stimulatie na 4 minuten
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Hersenactiviteit gemeten door Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD) Signaal bij Normoxia
Tijdsspanne: Basislijn en visuele stimulatie na 30 seconden
|
Relatieve verandering in watersignaalintensiteit van rust naar visuele stimulatie zoals gemeten door fMRS (zonder wateronderdrukking) in de primaire visuele cortex tijdens normoxie.
|
Basislijn en visuele stimulatie na 30 seconden
|
|
Hersenactiviteit gemeten door Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD) Signaal bij hypoxie
Tijdsspanne: Basislijn en visuele stimulatie na 30 seconden
|
Relatieve verandering in watersignaalintensiteit van rust naar visuele stimulatie zoals gemeten door fMRS (zonder wateronderdrukking) in de primaire visuele cortex tijdens hypoxie.
|
Basislijn en visuele stimulatie na 30 seconden
|
Medewerkers en onderzoekers
Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.
Sponsor
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Silvia Mangia, PhD, University of Minnesota
Publicaties en nuttige links
De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.
Algemene publicaties
- Ho YC, Vidyasagar R, Shen Y, Balanos GM, Golay X, Kauppinen RA. The BOLD response and vascular reactivity during visual stimulation in the presence of hypoxic hypoxia. Neuroimage. 2008 Jun;41(2):179-88. doi: 10.1016/j.neuroimage.2008.02.048. Epub 2008 Mar 6.
- Tuunanen PI, Murray IJ, Parry NR, Kauppinen RA. Heterogeneous oxygen extraction in the visual cortex during activation in mild hypoxic hypoxia revealed by quantitative functional magnetic resonance imaging. J Cereb Blood Flow Metab. 2006 Feb;26(2):263-73. doi: 10.1038/sj.jcbfm.9600186.
Nuttige links
Studie record data
Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
13 augustus 2015
Primaire voltooiing (Werkelijk)
26 september 2016
Studie voltooiing (Werkelijk)
26 september 2016
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
23 juni 2015
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
23 juni 2015
Eerst geplaatst (Schatting)
26 juni 2015
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
19 maart 2019
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
11 maart 2019
Laatst geverifieerd
1 maart 2019
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- 201503M65382
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Nee
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Nee
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Nee
product vervaardigd in en geëxporteerd uit de V.S.
Nee
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .