Metabolske endringer i den aktiverte menneskelige visuelle cortex under mild hypoksi
11. mars 2019 oppdatert av: University of Minnesota
Hovedmålet med denne forskningen er å måle endringer i nevrokjemiske konsentrasjoner under stimulering av den primære visuelle cortex, både ved normoksi (normal oksygentilgjengelighet) og indusert mild hypoksi (redusert oksygentilgjengelighet).
Studieoversikt
Detaljert beskrivelse
Målet er å bestemme effekten av mild hypoksi på menneskelig hjernes energimetabolisme hos friske unge voksne personer.
For dette formålet vil etterforskeren bruke ikke-invasive avbildningsmodaliteter basert på funksjonell magnetisk resonansspektroskopi (fMRS) for å estimere metabolske endringer under en visuell stimulus, mens forsøkspersonene blir utsatt for godt kontrollerte gassblandinger som ligner tilstander med enten normoksi eller mild hypoksi. .
Å identifisere virkningen av mild hypoksi på funksjonell hjerneenergimetabolisme i den sunne menneskehjernen er et avgjørende skritt for å generere hypoteser i flere pasientpopulasjoner som opplever mild hypoksi som følge av deres patologiske tilstand, for eksempel ved søvnapné og traumatisk hjerneskade.
Etterforskeren antar at de energiske kravene til nevronal aktivering som avslørt av fMRS ikke vil bli påvirket av mild hypoksi.
Studietype
Intervensjonell
Registrering (Faktiske)
25
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.
Studiesteder
-
-
Minnesota
-
Minneapolis, Minnesota, Forente stater, 55455
- Center for Magnetic Resoance Research, University of Minnesota
-
-
Deltakelseskriterier
Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
18 år til 40 år (Voksen)
Tar imot friske frivillige
Nei
Kjønn som er kvalifisert for studier
Mann
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- De frivillige som blir evaluert som normale og som ikke oppfyller eksklusjonskriteriene vil være potensielle kandidater for denne studien.
Ekskluderingskriterier:
- Personer med en hvilken som helst type bioimplantat aktivert med mekaniske, elektroniske eller magnetiske midler (f. cochleaimplantater, pacemakere, nevrostimulatorer, biostimulatorer, elektroniske infusjonspumper, etc.).
- Personer med en hvilken som helst type ferromagnetisk bioimplantat som potensielt kan bli forskjøvet eller skadet, for eksempel aneurismeklemmer, metalliske hodeskalleplater, etc.
- Kvinner.
- Emner som viser merkbar angst og/eller klaustrofobi.
- Forsøkspersoner som av en eller annen grunn ikke kan følge den eksperimentelle protokollen.
- Personer som har hjertesvikt eller kjent sirkulasjonssvikt, og/eller manglende evne til å svette (dårlig termoregulatorisk funksjon).
- Personer som har kjente tilstander som kan føre til akuttmedisinsk behandling.
- Ble diagnostisert av en lege som å ha en psykiatrisk lidelse, rusmisbruk, nevrologisk, kardiovaskulær.
- Ble diagnostisert av en lege å ha luftveissykdommer.
- Hadde en hjernesvulst eller hjerneslag.
- Begynte å ta kjemoterapi eller immunmodulerende midler, eller fikk noen strålebehandling som kunne påvirke hjernen.
- Hadde to eller flere anfall, eller fått diagnosen epilepsi.
- Fikk en ikke-avtagbar piercing eller permanent eyeliner.
- Hadde en hodeskade som førte til at du mistet bevisstheten i mer enn 30 minutter eller hadde hukommelsestap i mer enn 24 timer.
- Alle med en historie med søvnapné eller hodetraumer som kan ha forårsaket traumatisk hjerneskade (TBI).
- Fikk en type metall i kroppen, enten fra en medisinsk prosedyre eller en skade.
- Mannlige personer med langt skjegg som ikke tillater en fullstendig forsegling mellom masken og ansiktet.
- Alle som ikke er i stand til å se lang avstand uten briller eller kontakter.
Studieplan
Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Grunnvitenskap
- Tildeling: N/A
- Intervensjonsmodell: Enkeltgruppeoppdrag
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Mild hypoksi
Forsøkspersonene utsettes for en intervensjon som kontrollerer sammensetningen av pustet luft ved å bruke en gassblander (RespirAct).
Forsøkspersonene gjennomgår MR og MRS mens de puster luft med både normal oksygenkonsentrasjon (normoksi) og redusert oksygenkonsentrasjon (mild hypoksi).
|
Under normoksi gir den datastyrte gassblanderen en gassblanding som genererer trykk av utløpt O2 og CO2 som ligner på hvileverdiene som er målt for hvert individ (henholdsvis 32-35 mmHg og 100-110 mmHg).
Under mild hypoksi vil vi målrette den samme utløpte CO2 av normoksi og en 60 mmHg reduksjon av utløpt O2 fra hvileverdien (til en minimumsgrense på 50 mmHg), som forventes å redusere arteriell oksygenmetning til 82-85 %.
Ved mild hypoksi reduseres andelen av inspirert oksygen fra ~21% (romluft) til ~12% (tilsvarer en høyde på 4000 meter).
Under både normoksi og mild hypoksi overvåkes hjerneaktiviteten til forsøkspersoner med funksjonell magnetisk resonansspektroskopi (fMRS) mens de presenteres med visuelle stimuli.
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Endring i glutamatkonsentrasjon under en visuell stimulus målt ved fMRS ved Normoxia
Tidsramme: Grunnlinje og visuell stimulering etter 4 minutter
|
Relativ endring i glutamatkonsentrasjon fra hvile til visuell stimulering målt ved fMRS (med vannundertrykkelse) i den primære visuelle cortex under forhold med normoksi.
|
Grunnlinje og visuell stimulering etter 4 minutter
|
|
Endring i glutamatkonsentrasjon under en visuell stimulus målt ved funksjonell MRS ved hypoksi
Tidsramme: Grunnlinje og visuell stimulering etter 4 minutter
|
Relativ endring i glutamatkonsentrasjon fra hvile til visuell stimulering målt ved fMRS (med vannundertrykkelse) i den primære visuelle cortex under tilstander med hypoksi.
|
Grunnlinje og visuell stimulering etter 4 minutter
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Hjerneaktivitet målt ved blodoksygeneringsnivåavhengig (FET) signal ved Normoxia
Tidsramme: Grunnlinje og visuell stimulering etter 30 sekunder
|
Relativ endring i vannsignalintensiteten fra hvile til visuell stimulering målt ved fMRS (uten vannundertrykkelse) i den primære visuelle cortex under forhold med normoksi.
|
Grunnlinje og visuell stimulering etter 30 sekunder
|
|
Hjerneaktivitet målt ved blodoksygeneringsnivåavhengig (FET) signal ved hypoksi
Tidsramme: Grunnlinje og visuell stimulering etter 30 sekunder
|
Relativ endring i vannsignalintensitet fra hvile til visuell stimulering målt ved fMRS (uten vannundertrykkelse) i den primære visuelle cortex under tilstander med hypoksi.
|
Grunnlinje og visuell stimulering etter 30 sekunder
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.
Sponsor
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Silvia Mangia, PhD, University of Minnesota
Publikasjoner og nyttige lenker
Den som er ansvarlig for å legge inn informasjon om studien leverer frivillig disse publikasjonene. Disse kan handle om alt relatert til studiet.
Generelle publikasjoner
- 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.
Hjelpsomme linker
Studierekorddatoer
Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
13. august 2015
Primær fullføring (Faktiske)
26. september 2016
Studiet fullført (Faktiske)
26. september 2016
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
23. juni 2015
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
23. juni 2015
Først lagt ut (Anslag)
26. juni 2015
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
19. mars 2019
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
11. mars 2019
Sist bekreftet
1. mars 2019
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- 201503M65382
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Nei
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Nei
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Nei
produkt produsert i og eksportert fra USA
Nei
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .