Hersenconnectiviteit en corticospinale prikkelbaarheid als reactie op matige hypoxie (NEUROXIE)
Studie Overzicht
Toestand
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Hypoxie verwijst naar een aandoening waarbij de beschikbaarheid van zuurstof (O₂) verminderd is ten opzichte van normale omstandigheden. Hoewel ernstige hypoxie bekend staat om zijn schadelijke effecten, kan matige hypoxie - vooral wanneer deze intermitterend wordt toegediend - mogelijk gunstige effecten hebben op de cardiometabole gezondheid, zoals een verbeterde regulatie van de bloeddruk en een verbeterde energiestofwisseling.
Dierenmodellen geven aan dat hypoxie de expressie van neurotrofe factoren kan bevorderen, neuroplasticiteit kan stimuleren en de cerebrovasculaire functie kan verbeteren. Bij mensen suggereren verschillende studies dat intermitterende hypoxie meer uitgesproken cardiometabole aanpassingen induceert dan continue hypoxie en bepaalde cognitieve functies bij oudere volwassenen kan verbeteren. Recente bevindingen geven ook aan dat matige hypoxie spontane hersenactiviteit in rust verandert, vooral in het alfa-frequentieband, wat wijst op een mogelijke invloed op functionele hersennetwerken.
De effecten van matige hypoxie op rusttoestand-hersendynamiek blijven echter slecht gedocumenteerd bij mensen. Een gedetailleerde karakterisering van zowel de elektrische als de hemodynamische reacties van de hersenen is daarom vereist om de betrokken potentiële adaptieve processen beter te begrijpen en de relevantie van intermitterende hypoxie als een niet-farmacologische interventie voor het optimaliseren van de hersengezondheid te evalueren.
Het primaire doel van dit project is om de effecten van continue en intermitterende matige hypoxie op rusttoestand-hersendynamiek bij gezonde individuen te evalueren. Hiertoe zullen gelijktijdige EEG- en fNIRS-opnames worden verzameld om functionele markers van rustende hersenactiviteit te extraheren. Een secundair doel is om de impact van matige hypoxie op hersenconnectiviteit en corticospinale prikkelbaarheid te onderzoeken.
Dit is een single-center verkennende beschrijvende studie. Elke deelnemer zal worden beoordeeld tijdens drie experimentele sessies (d.w.z. intermitterende hypoxie, continue hypoxie en normoxie) gescheiden door ten minste één week en gepresenteerd in een pseudo-gerandomiseerde volgorde. Tijdens de hypoxische periodes wordt gestreefd naar een perifere zuurstofsaturatie (SpO₂) tussen 85% en 90%.
- Sessie A: blootstelling aan continue matige hypoxie (30 minuten)
- Sessie B: blootstelling aan intermitterende matige hypoxie (zes cycli van 5 minuten hypoxie gevolgd door 5 minuten normoxie)
- Sessie C: blootstelling aan normoxie gedurende 30 minuten
Deelnemers krijgen een muts op die gelijktijdige opname van EEG-activiteit en hemodynamische signalen mogelijk maakt (via metingen van oxyhemoglobine [HbO₂] en deoxyhemoglobine [HbR] concentraties) met behulp van fNIRS. De activiteit van de eerste dorsale interosseus-spier van de dominante hand wordt geregistreerd met behulp van oppervlakte-elektromyografie. Tijdens de opnames (d.w.z., hypoxie- of normoxieblootstelling) blijven de deelnemers in rust, zonder enige motorische activiteit of specifieke cognitieve stimulatie.
Corticospinale prikkelbaarheid wordt beoordeeld met behulp van TMS voor en na elke hypoxieblootstellingsperiode. Hiertoe meten we de amplitude van motorisch geëvoceerde potentialen in de eerste dorsale interosseus-spier van de dominante hand na stimulatie van de contralaterale motorische cortex met behulp van TMS op 120% van de rustmotorische drempel. Deze meting wordt aangevuld met de beoordeling van de efficiëntie van drie intracorticale mechanismen die bijdragen aan veranderingen in de prikkelbaarheid van de primaire motorische cortex: kort- en langinterval intracorticale inhibitie (respectievelijk SICI en LICI), evenals intracorticale facilitatie (ICF). Deze metingen worden verkregen met behulp van gepaarde-puls TMS-protocollen.
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studiecontact
- Naam: Ségolène M. R. Guérin, PhD
- Telefoonnummer: +33 3 74 00 82 13
- E-mail: segolene.guerin@univ-littoral.fr
Studie Locaties
-
-
Hauts-de-France
-
Loos, Hauts-de-France, Frankrijk, 59120
- Eurasport
-
Contact:
- Serge Berthoin, PhD
- Telefoonnummer: +33 3 74 00 82 02
- E-mail: serge.berthoin@univ-lille.fr
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
- Oudere volwassene
Accepteert gezonde vrijwilligers
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Mannen of vrouwen van 18 tot 65 jaar
- Gezonde rechts- of linkshandige personen zonder zelfgerapporteerde neurologische aandoeningen of geschiedenis van neurologische aandoeningen (bijv. epilepsie, beroerte, hersen- of ruggenmergoperaties, of neurologische ziekten die de motorische of sensorische functie beïnvloeden zoals multiple sclerose, of neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson of Alzheimer)
- Personen die geïnformeerde toestemming hebben gegeven en voldoende beheersing van het Frans hebben
- Deelnemers die aangesloten zijn bij, of recht hebben op, een sociale zekerheidsregeling
Uitsluitingscriteria:
- Body mass index (BMI) hoger dan 30 kg/m²
- Gediagnosticeerd en onbehandeld obstructief slaapapneusyndroom
- Onvermogen om geïnformeerde toestemming te geven
- Geschiedenis van hart- (bijv. ischemische hartziekte, hartfalen) en/of ademhalingsaandoeningen (bijv. COPD, chronisch respiratoir falen, aanhoudend of ongecontroleerd astma)
- Huidige rokers
- Contra-indicaties voor TMS (bijv. ongecontroleerde epilepsie, intracraniële metalen vreemde voorwerpen, gehoorapparaat of cochleair implantaat, geïmplanteerde stimulator of pomp, hoofdhuidletsels, verhoogde intracraniële druk, cerebrospinale vloeistofshunt)
- Gebruik van psychotrope medicatie
- Personen onder wettelijk bewind of curatele
- Zwangere of borstvoedinggevende vrouwen
- Deelnemers die in de zeven dagen voorafgaand aan inclusie per vliegtuig hebben gereisd of naar terrestrische hoogtes boven 1500 meter zijn gereisd
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Fundamentele wetenschap
- Toewijzing: Gerandomiseerd
- Interventioneel model: Crossover-opdracht
- Masker: Geen (open label)
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Sham-vergelijker: Normoxie
De schaamconditie zal bestaan uit 30 minuten continue blootstelling aan omgevingslucht, ingeademd door hetzelfde masker als dat gebruikt wordt tijdens de hypoxiecondities.
|
Omgevingslucht zal worden toegediend via hetzelfde masker als dat gebruikt wordt tijdens de hypoxie-omstandigheden.
Enkelvoudige en gepaarde puls TMS zal worden toegepast over de primaire motorische cortex (M1) om corticospinale prikkelbaarheid te beoordelen, samen met intracorticale remmende en faciliterende mechanismen.
Motorisch geëvoceerde potentialen zullen worden geregistreerd van de musculus abductor pollicis brevis (APB) van de dominante hand.
Andere namen:
|
|
Experimenteel: Continue matige hypoxie
De blootstelling aan continue hypoxie zal 30 minuten duren.
Er wordt gestreefd naar een perifere zuurstofsaturatie (SpO₂) tussen 85% en 90%.
De hypoxische blootstelling vindt plaats in rust, waarbij de deelnemer comfortabel zit.
Daarnaast is het hypoxische apparaat dat in de studie wordt gebruikt, uitgerust met een veiligheidssysteem waarmee een minimale fractie ingeademde zuurstof (FiO₂) kan worden gedefinieerd.
Deze drempelwaarde wordt ingesteld op 10%, zodat de FiO₂ niet onder deze waarde kan dalen.
|
Enkelvoudige en gepaarde puls TMS zal worden toegepast over de primaire motorische cortex (M1) om corticospinale prikkelbaarheid te beoordelen, samen met intracorticale remmende en faciliterende mechanismen.
Motorisch geëvoceerde potentialen zullen worden geregistreerd van de musculus abductor pollicis brevis (APB) van de dominante hand.
Andere namen:
Hoogteomstandigheden (normobare hypoxie) worden nagebootst met het OnePlus VA-apparaat (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Australië).
Dit apparaat moduleert de fractie geïnspireerde zuurstof (FiO₂) via een gepatenteerd semi-permeabel membraansysteem ontwikkeld door het bedrijf.
Hierdoor produceert het een gasmengsel dat door de deelnemer via een masker wordt ingeademd.
Dit apparaat bevatte een zuurstofreductie-algoritme dat de FiO₂ in realtime aanpast volgens een doel perifere zuurstofsaturatie (SpO₂ = 85-90%).
|
|
Experimenteel: Intermittente matige hypoxie
De intermitterende hypoxieconditie zal bestaan uit zes perioden van 5 minuten hypoxie, afgewisseld met perioden van 5 minuten normoxie.
Tijdens de hypoxische perioden wordt een SpO₂ tussen 85% en 90% nagestreefd.
Net als bij de continue conditie vindt de hypoxische blootstelling plaats in rust, waarbij de deelnemer comfortabel zit.
Het hypoxieapparaat bevat ook een veiligheidssysteem waarmee een minimale FiO₂ kan worden ingesteld; deze drempel wordt op 10% gezet, zodat de FiO₂ niet onder deze waarde kan dalen.
|
Enkelvoudige en gepaarde puls TMS zal worden toegepast over de primaire motorische cortex (M1) om corticospinale prikkelbaarheid te beoordelen, samen met intracorticale remmende en faciliterende mechanismen.
Motorisch geëvoceerde potentialen zullen worden geregistreerd van de musculus abductor pollicis brevis (APB) van de dominante hand.
Andere namen:
Hoogteomstandigheden (normobare hypoxie) worden nagebootst met het OnePlus VA-apparaat (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Australië).
Dit apparaat moduleert de fractie geïnspireerde zuurstof (FiO₂) via een gepatenteerd semi-permeabel membraansysteem ontwikkeld door het bedrijf.
Hierdoor produceert het een gasmengsel dat door de deelnemer via een masker wordt ingeademd.
Dit apparaat bevatte een zuurstofreductie-algoritme dat de FiO₂ in realtime aanpast volgens een doel perifere zuurstofsaturatie (SpO₂ = 85-90%).
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Elektrische hersenactiviteit
Tijdsspanne: Beoordeeld gedurende de gehele interventie, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
Electro-encefalografie (EEG)-gegevens worden geregistreerd met een SAGA-systeem (TMSi, Einsteinweg, Nederland).
Dit systeem bevat 64 Ag/AgCl pin-type elektroden.
Een extra elektrode wordt geplaatst op de linker- of rechtermastoïd.
De primaire uitkomstmaat is de variatie in spectraal vermogen binnen de alfa-frequentieband.
|
Beoordeeld gedurende de gehele interventie, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
|
Hemodynamische activiteit
Tijdsspanne: Beoordeeld gedurende de gehele interventie, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
Een Brite-systeem (Artinis, Einsteinweg, Nederland) wordt gebruikt voor het verzamelen van functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS)-gegevens.
De apparatuur bestaat uit vier LED-zenders en vier fotodiodes ontvangers.
Een negen-kanaals montage wordt ontworpen om de relevante gebieden te bedekken, namelijk de dorsolaterale prefrontale cortex, de ventromediale prefrontale cortex en de anterieure prefrontale cortex.
De primaire uitkomstmaat is de variatie in deoxyhemoglobine (HbR).
|
Beoordeeld gedurende de gehele interventie, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Corticospinale excitabiliteit
Tijdsspanne: Beoordeeld bij aanvang en direct na de interventie tijdens elk van de drie experimentele sessies (d.w.z. intermitterende matige hypoxie, continue matige hypoxie, normoxie).
|
De corticospinale prikkelbaarheid wordt beoordeeld met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) toegepast op de primaire motorische cortex.
Motorisch geëvoceerde potentialen (MEP's) worden geregistreerd met behulp van oppervlakte-elektromyografie van de abductor pollicis brevis (APB)-spier van de dominante hand. De primaire uitkomstmaat zal de helling van de I/O-curve zijn.
|
Beoordeeld bij aanvang en direct na de interventie tijdens elk van de drie experimentele sessies (d.w.z. intermitterende matige hypoxie, continue matige hypoxie, normoxie).
|
|
EEG-hersenconnectiviteit
Tijdsspanne: Beoordeeld gedurende de gehele interventie, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
De rusttoestand corticale connectiviteit zal worden onderzocht met behulp van de EEG-gegevens, waarop coherentieanalyses zullen worden toegepast.
De uitkomstmaat zal de mate van functionele connectiviteit tussen corticale regio's zijn, gekwantificeerd via coherentiewaarden over specifieke frequentiebanden (bijv. alfa, bèta), wat de synchronisatie van neurale activiteit tussen deze regio's weerspiegelt.
|
Beoordeeld gedurende de gehele interventie, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
|
fNIRS hersenconnectiviteit
Tijdsspanne: Gedurende de hele interventie beoordeeld, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
De rusttoestand van corticale connectiviteit wordt onderzocht met behulp van de fNIRS-signalen, door correlaties van deoxyhemoglobine (HbR) tussen de corticale gebieden van belang.
De uitkomstmaat zal de sterkte van functionele connectiviteit tussen deze gebieden zijn, gekwantificeerd door de correlatiecoëfficiënten van hemodynamische fluctuaties, die de synchronie van corticale activiteit in rust weerspiegelen.
|
Gedurende de hele interventie beoordeeld, op dag 2, 3 en 4 van het protocol.
|
Medewerkers en onderzoekers
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Geschat)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- 2025-A02509-40
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
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 .