Blodkaranatomi og blodstrømsregulering
2. juli 2026 oppdatert av: University of Wisconsin, Madison
Virkningen av cerebrale anatomiske variasjoner på cerebrovaskulær reaktivitet
Regulering av hjerneblodstrøm vil bli målt som respons på miljøendringer ved hjelp av MR.
Studieoversikt
Detaljert beskrivelse
Global hjerneblodstrøm avtar med økende alder; noen voksne har imidlertid akselerert reduksjon i hjernens blodstrøm, noe som gir dem en større risiko for kognitiv svikt. Tilsvarende avtar hjernereaktiviteten til økte nivåer av karbondioksid med alderen, med en større nedgang hos voksne med vaskulære risikofaktorer og er svekket ved tidlig Alzheimers sykdom. Prekliniske modeller antyder at redusert hjerneblodstrøm resulterer i lave nivåer av oksygen regionalt. For tiden er det mangel på menneskelige studier som undersøker årsaken eller konsekvensen av endret blodstrømregulering i hjernen.
Forskningsmålene er:
- Bestem virkningen av vertebral arteriehypoplasi (VAH) på hjernens reaktivitet til økte nivåer av karbondioksid.
- Bestem virkningen av VAH på hjernens blodstrømrespons på akutte lave nivåer av oksygen.
Studietype
Observasjonsmessig
Registrering (Antatt)
80
Kontakter og plasseringer
Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.
Studiesteder
-
-
Wisconsin
-
Madison, Wisconsin, Forente stater, 53706
- University of Wisconsin-Madison
-
-
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
55 år til 69 år (Voksen, Eldre voksen)
Tar imot friske frivillige
Nei
Prøvetakingsmetode
Ikke-sannsynlighetsprøve
Studiepopulasjon
Emner for denne studien vil inkludere friske voksne registrert i Wisconsin Alzheimer's Disease Research Clinical Core.
Både menn og kvinner er kvalifisert til å delta i denne studien.
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- BMI ≤35 kg/m2
- Ikke-røyker
- Kvinnelige forsøkspersoner: postmenopausale
- For tiden registrert i Wisconsin Alzheimer's Disease Research Clinical Core
Ekskluderingskriterier:
- Diagnose av mild kognitiv svikt eller Alzheimers sykdom
- Ukontrollert hypertensjon
- Anamnese eller bevis på leversykdom, hematologisk sykdom eller perifer vaskulær sykdom
- Alvorlig nyreskade som krever hemodialyse
- Hjerte- og karsykdommer inkludert: alvorlig kongestiv hjertesvikt, koronararteriesykdom, iskemisk hjertesykdom (stents, koronar bypassgraft) og takykardi
- Anamnese med klinisk signifikant iskemisk eller hemorragisk hjerneslag, eller signifikant cerebrovaskulær sykdom
- Historie om HIV/AIDS
- Alvorlig ubehandlet obstruktiv søvnapné
- Historie om diabetes
- Andre store nevrologiske lidelser enn demens (f.eks. multippel sklerose, amyotrofisk lateral sklerose, hjernekirurgi, etc.)
- Nåværende eller nylig (<1 år) alvorlig psykiatrisk tilstand (akse I) eller vanedannende lidelser
- Kontraindikasjoner for MR
Studieplan
Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
Kohorter og intervensjoner
Gruppe / Kohort |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Kontroller
Sunne kontroller
|
Deltakerne vil gjennomgå en MR-skanning mens de deltar i to pustetester (hyperkapni og hypoksi) for å måle hjernens blodstrøm.
|
|
Vertebral arteriehypoplasi
Friske personer med vertebral arteriehypoplasi
|
Deltakerne vil gjennomgå en MR-skanning mens de deltar i to pustetester (hyperkapni og hypoksi) for å måle hjernens blodstrøm.
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Cerebral vaskulær reaktivitet mot hyperkapni
Tidsramme: Ett studiebesøk, inntil 120 minutter i MR
|
Endringen i hjernens blodstrøm ved bruk av MR vil bli målt som svar på en hyperkapnisk pustetest.
Deltakernes cerebrale vaskulære reaktivitet overfor hyperkapni vil bli sammenlignet mellom kontrollene (uten VAH) og de med VAH.
|
Ett studiebesøk, inntil 120 minutter i MR
|
|
Cerebral blodstrømrespons på hypoksi
Tidsramme: Ett studiebesøk, inntil 120 minutter i MR
|
Endringen i hjernens blodstrøm ved hjelp av MR vil bli målt som svar på en hypoksisk pustetest.
Deltakernes cerebrale blodstrømrespons på hypoksi vil bli sammenlignet mellom kontrollene (uten VAH) og de med VAH.
|
Ett studiebesøk, inntil 120 minutter i MR
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.
Sponsor
Samarbeidspartnere
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Jill N Barnes, PhD, University of Wisconsin, Madison
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
- Buysse DJ, Reynolds CF 3rd, Monk TH, Berman SR, Kupfer DJ. The Pittsburgh Sleep Quality Index: a new instrument for psychiatric practice and research. Psychiatry Res. 1989 May;28(2):193-213. doi: 10.1016/0165-1781(89)90047-4.
- Barnes JN, Schmidt JE, Nicholson WT, Joyner MJ. Cyclooxygenase inhibition abolishes age-related differences in cerebral vasodilator responses to hypercapnia. J Appl Physiol (1985). 2012 Jun;112(11):1884-90. doi: 10.1152/japplphysiol.01270.2011. Epub 2012 Mar 22.
- Miller KB, Howery AJ, Harvey RE, Eldridge MW, Barnes JN. Cerebrovascular Reactivity and Central Arterial Stiffness in Habitually Exercising Healthy Adults. Front Physiol. 2018 Aug 17;9:1096. doi: 10.3389/fphys.2018.01096. eCollection 2018.
- Barnes JN, Harvey RE, Miller KB, Jayachandran M, Malterer KR, Lahr BD, Bailey KR, Joyner MJ, Miller VM. Cerebrovascular Reactivity and Vascular Activation in Postmenopausal Women With Histories of Preeclampsia. Hypertension. 2018 Jan;71(1):110-117. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10248. Epub 2017 Nov 20.
- Kisler K, Nelson AR, Montagne A, Zlokovic BV. Cerebral blood flow regulation and neurovascular dysfunction in Alzheimer disease. Nat Rev Neurosci. 2017 Jul;18(7):419-434. doi: 10.1038/nrn.2017.48. Epub 2017 May 18.
- Barnes JN, Harvey RE, Eisenmann NA, Miller KB, Johnson MC, Kruse SM, Lahr BD, Joyner MJ, Miller VM. Cerebrovascular reactivity after cessation of menopausal hormone treatment. Climacteric. 2019 Apr;22(2):182-189. doi: 10.1080/13697137.2018.1538340. Epub 2019 Jan 21.
- Slessarev M, Han J, Mardimae A, Prisman E, Preiss D, Volgyesi G, Ansel C, Duffin J, Fisher JA. Prospective targeting and control of end-tidal CO2 and O2 concentrations. J Physiol. 2007 Jun 15;581(Pt 3):1207-19. doi: 10.1113/jphysiol.2007.129395. Epub 2007 Apr 19.
- Miller KB, Howery AJ, Rivera-Rivera LA, Johnson SC, Rowley HA, Wieben O, Barnes JN. Age-Related Reductions in Cerebrovascular Reactivity Using 4D Flow MRI. Front Aging Neurosci. 2019 Oct 17;11:281. doi: 10.3389/fnagi.2019.00281. eCollection 2019.
- Switzer AR, Cheema I, McCreary CR, Zwiers A, Charlton A, Alvarez-Veronesi A, Sekhon R, Zerna C, Stafford RB, Frayne R, Goodyear BG, Smith EE. Cerebrovascular reactivity in cerebral amyloid angiopathy, Alzheimer disease, and mild cognitive impairment. Neurology. 2020 Sep 8;95(10):e1333-e1340. doi: 10.1212/WNL.0000000000010201. Epub 2020 Jul 8.
- Iadecola C. Neurovascular regulation in the normal brain and in Alzheimer's disease. Nat Rev Neurosci. 2004 May;5(5):347-60. doi: 10.1038/nrn1387. No abstract available.
- Scheel P, Puls I, Becker G, Schoning M. Volume reduction in cerebral blood flow in patients with vascular dementia. Lancet. 1999 Dec 18-25;354(9196):2137. doi: 10.1016/S0140-6736(99)04016-7.
- Marshall RS, Lazar RM. Pumps, aqueducts, and drought management: vascular physiology in vascular cognitive impairment. Stroke. 2011 Jan;42(1):221-6. doi: 10.1161/STROKEAHA.110.595645. Epub 2010 Dec 9.
- Wierenga CE, Hays CC, Zlatar ZZ. Cerebral blood flow measured by arterial spin labeling MRI as a preclinical marker of Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2014;42 Suppl 4(Suppl 4):S411-9. doi: 10.3233/JAD-141467.
- Park JH, Kim JM, Roh JK. Hypoplastic vertebral artery: frequency and associations with ischaemic stroke territory. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2007 Sep;78(9):954-8. doi: 10.1136/jnnp.2006.105767. Epub 2006 Nov 10.
- Thierfelder KM, Baumann AB, Sommer WH, Armbruster M, Opherk C, Janssen H, Reiser MF, Straube A, von Baumgarten L. Vertebral artery hypoplasia: frequency and effect on cerebellar blood flow characteristics. Stroke. 2014 May;45(5):1363-8. doi: 10.1161/STROKEAHA.113.004188. Epub 2014 Apr 3.
- Peterson C, Phillips L, Linden A, Hsu W. Vertebral artery hypoplasia: prevalence and reliability of identifying and grading its severity on magnetic resonance imaging scans. J Manipulative Physiol Ther. 2010 Mar-Apr;33(3):207-11. doi: 10.1016/j.jmpt.2010.01.012.
- Kulyk C, Voltan C, Simonetto M, Palmieri A, Farina F, Vodret F, Viaro F, Baracchini C. Vertebral artery hypoplasia: an innocent lamb or a disguise? J Neurol. 2018 Oct;265(10):2346-2352. doi: 10.1007/s00415-018-9004-7. Epub 2018 Aug 16.
- Chen G, Ward BD, Xie C, Li W, Wu Z, Jones JL, Franczak M, Antuono P, Li SJ. Classification of Alzheimer disease, mild cognitive impairment, and normal cognitive status with large-scale network analysis based on resting-state functional MR imaging. Radiology. 2011 Apr;259(1):213-21. doi: 10.1148/radiol.10100734. Epub 2011 Jan 19.
- Bangen KJ, Nation DA, Clark LR, Harmell AL, Wierenga CE, Dev SI, Delano-Wood L, Zlatar ZZ, Salmon DP, Liu TT, Bondi MW. Interactive effects of vascular risk burden and advanced age on cerebral blood flow. Front Aging Neurosci. 2014 Jul 7;6:159. doi: 10.3389/fnagi.2014.00159. eCollection 2014.
- Tchistiakova E, Crane DE, Mikulis DJ, Anderson ND, Greenwood CE, Black SE, MacIntosh BJ. Vascular risk factor burden correlates with cerebrovascular reactivity but not resting state coactivation in the default mode network. J Magn Reson Imaging. 2015 Nov;42(5):1369-76. doi: 10.1002/jmri.24917. Epub 2015 Apr 17.
- Alwatban M, Murman DL, Bashford G. Cerebrovascular Reactivity Impairment in Preclinical Alzheimer's Disease. J Neuroimaging. 2019 Jul;29(4):493-498. doi: 10.1111/jon.12606. Epub 2019 Feb 12.
- Wong SM, Jansen JFA, Zhang CE, Hoff EI, Staals J, van Oostenbrugge RJ, Backes WH. Blood-brain barrier impairment and hypoperfusion are linked in cerebral small vessel disease. Neurology. 2019 Apr 9;92(15):e1669-e1677. doi: 10.1212/WNL.0000000000007263. Epub 2019 Mar 13.
- Peng SL, Chen X, Li Y, Rodrigue KM, Park DC, Lu H. Age-related changes in cerebrovascular reactivity and their relationship to cognition: A four-year longitudinal study. Neuroimage. 2018 Jul 1;174:257-262. doi: 10.1016/j.neuroimage.2018.03.033. Epub 2018 Mar 19.
- Iqbal S. A comprehensive study of the anatomical variations of the circle of willis in adult human brains. J Clin Diagn Res. 2013 Nov;7(11):2423-7. doi: 10.7860/JCDR/2013/6580.3563. Epub 2013 Nov 10.
- Hays CC, Zlatar ZZ, Wierenga CE. The Utility of Cerebral Blood Flow as a Biomarker of Preclinical Alzheimer's Disease. Cell Mol Neurobiol. 2016 Mar;36(2):167-79. doi: 10.1007/s10571-015-0261-z. Epub 2016 Feb 22.
- Poublanc J, Sobczyk O, Shafi R, Sayin ES, Schulman J, Duffin J, Uludag K, Wood JC, Vu C, Dharmakumar R, Fisher JA, Mikulis DJ. Perfusion MRI using endogenous deoxyhemoglobin as a contrast agent: Preliminary data. Magn Reson Med. 2021 Dec;86(6):3012-3021. doi: 10.1002/mrm.28974. Epub 2021 Oct 22.
- Mikhail Kellawan J, Harrell JW, Roldan-Alzate A, Wieben O, Schrage WG. Regional hypoxic cerebral vasodilation facilitated by diameter changes primarily in anterior versus posterior circulation. J Cereb Blood Flow Metab. 2017 Jun;37(6):2025-2034. doi: 10.1177/0271678X16659497. Epub 2016 Jan 1.
- Barton GP, Corrado PA, Francois CJ, Chesler NC, Eldridge MW, Wieben O, Goss KN. Exaggerated Cardiac Contractile Response to Hypoxia in Adults Born Preterm. J Clin Med. 2021 Mar 10;10(6):1166. doi: 10.3390/jcm10061166.
- Ahmed M, Giesbrecht GG, Serrette C, Georgopoulos D, Anthonisen NR. Ventilatory response to hypoxia in elderly humans. Respir Physiol. 1991 Mar;83(3):343-51. doi: 10.1016/0034-5687(91)90053-l.
- Vovk A, Smith WD, Paterson ND, Cunningham DA, Paterson DH. Peripheral chemoreceptor control of ventilation following sustained hypoxia in young and older adult humans. Exp Physiol. 2004 Nov;89(6):647-56. doi: 10.1113/expphysiol.2004.027532. Epub 2004 Jul 15.
- Moskowitz MA, Lo EH, Iadecola C. The science of stroke: mechanisms in search of treatments. Neuron. 2010 Jul 29;67(2):181-98. doi: 10.1016/j.neuron.2010.07.002.
- Mardimae A, Balaban DY, Machina MA, Battisti-Charbonney A, Han JS, Katznelson R, Minkovich LL, Fedorko L, Murphy PM, Wasowicz M, Naughton F, Meineri M, Fisher JA, Duffin J. The interaction of carbon dioxide and hypoxia in the control of cerebral blood flow. Pflugers Arch. 2012 Oct;464(4):345-51. doi: 10.1007/s00424-012-1148-1. Epub 2012 Sep 9.
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)
19. juli 2022
Primær fullføring (Antatt)
1. mai 2027
Studiet fullført (Antatt)
1. mai 2027
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
25. mai 2022
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
25. mai 2022
Først lagt ut (Faktiske)
31. mai 2022
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
7. juli 2026
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
2. juli 2026
Sist bekreftet
1. juli 2026
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Andre studie-ID-numre
- 2020-0423
- A176000 (Annen identifikator: UW- Madison)
- 1RF1NS117746-01 (U.S. NIH-stipend/kontrakt)
- Protocol Version 4/6/2022 (Annen identifikator: UW Madison)
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. .