Hjerneforbindelser og kortikospinal eksiterbarhet som respons på moderat hypoksi (NEUROXIE)
Hjernens tilkoblinger og kortikospinal eksiterbarhet som svar på moderat hypoksi
Studieoversikt
Status
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Hypoksi refererer til en tilstand der tilgjengeligheten av oksygen (O₂) er redusert i forhold til normale forhold. Selv om alvorlig hypoksi er velkjent for sine skadelige effekter, kan moderat hypoksi – spesielt når den administreres intermitterende – produsere potensielt gunstige effekter på kardiometabolsk helse, som forbedret regulering av blodtrykk og forbedret energimetabolisme.
Dyremodeller indikerer at hypoksi kan fremme uttrykket av nevrotrofiske faktorer, stimulere nevroplastisitet og forbedre cerebrovaskulær funksjon. Hos mennesker antyder flere studier at intermitterende hypoksi induserer mer uttalte kardiometaboliske tilpasninger enn kontinuerlig hypoksi og kan forbedre visse kognitive funksjoner hos eldre voksne. Nylige funn indikerer også at moderat hypoksi endrer spontan hjerneaktivitet i hvile, spesielt i alfafrekvensbåndet, noe som tyder på en mulig påvirkning av funksjonelle hjerne-nettverk.
Imidlertid er effektene av moderat hypoksi på hvilestadiet av hjernens dynamikk fortsatt dårlig dokumentert hos mennesker. En detaljert karakterisering av både de elektriske og hemodynamiske responsene i hjernen er derfor nødvendig for å bedre forstå de potensielle adaptive prosessene som er involvert og for å evaluere relevansen av intermitterende hypoksi som en ikke-farmakologisk intervensjon for å optimalisere hjernehelse.
Hovedmålet med dette prosjektet er å evaluere effektene av kontinuerlig og intermitterende moderat hypoksi på hvilestadiet av hjernens dynamikk hos friske individer. For dette formålet vil samtidige EEG- og fNIRS-opptak bli samlet inn for å ekstrahere funksjonelle markører for hvilende hjerneaktivitet. Et sekundært mål er å undersøke virkningen av moderat hypoksi på hjernekobling og kortikospinal eksiterbarhet.
Dette er en enkelt-senter utforskende beskrivende studie. Hver deltaker vil bli vurdert under tre eksperimentelle økter (dvs. intermitterende hypoksi, kontinuerlig hypoksi og normoksi) atskilt med minst én uke og presentert i en pseudo-randomisert rekkefølge. Under hypoksperiodene vil en perifer oksygenmetning (SpO₂) mellom 85% og 90% bli målrettet.
- Økt A: eksponering for kontinuerlig moderat hypoksi (30 minutter)
- Økt B: eksponering for intermitterende moderat hypoksi (seks sykluser med 5 minutter hypoksi etterfulgt av 5 minutter normoksi)
- Økt C: eksponering for normoksi i 30 minutter
Deltakere vil bli utstyrt med en hette som muliggjør samtidig registrering av EEG-aktivitet og hemodynamiske signaler (via målinger av oksyhemoglobin [HbO₂] og deoksyhemoglobin [HbR]-konsentrasjoner) ved bruk av fNIRS. Aktivitet i den første dorsale interosseus-muskelen i den dominante hånden vil bli registrert ved bruk av overflate-elektromyografi. Under opptakene (dvs. hypoksi- eller normoksieksponering) vil deltakerne forbli i hvile, uten noen motorisk aktivitet eller spesifikk kognitiv stimulering.
Kortikospinal eksiterbarhet vil bli vurdert ved bruk av TMS før og etter hver hypoksieksponeringsperiode. Til dette formålet vil vi måle amplituden av motorisk-evokerte potensialer i den første dorsale interosseus-muskelen i den dominante hånden etter stimulering av den kontralaterale motorcortex ved bruk av TMS på 120% av hvilende motorterskel. Denne målingen vil bli supplert med vurderingen av effektiviteten til tre intrakortikale mekanismer som bidrar til endringer i eksiterbarheten til den primære motorcortex: kort- og lang-intervall intrakortikal inhibisjon (henholdsvis SICI og LICI), samt intrakortikal fasilitasjon (ICF). Disse målingene vil bli oppnådd ved bruk av parret-puls TMS-protokoller.
Studietype
Registrering (Antatt)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiekontakt
- Navn: Ségolène M. R. Guérin, PhD
- Telefonnummer: +33 3 74 00 82 13
- E-post: segolene.guerin@univ-littoral.fr
Studiesteder
-
-
Hauts-de-France
-
Loos, Hauts-de-France, Frankrike, 59120
- Eurasport
-
Ta kontakt med:
- Serge Berthoin, PhD
- Telefonnummer: +33 3 74 00 82 02
- E-post: serge.berthoin@univ-lille.fr
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
- Voksen
- Eldre voksen
Tar imot friske frivillige
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Mann eller kvinne i alderen 18 til 65 år
- Friske høyre- eller venstrehendte personer uten selvrapporterte nevrologiske lidelser eller historikk med nevrologiske tilstander (f.eks. epilepsi, hjerneslag, hjerne- eller ryggmargskirurgi, eller nevrologiske sykdommer som påvirker motorisk eller sensorisk funksjon som multippel sklerose, eller nevrodegenerative sykdommer som Parkinsons eller Alzheimers)
- Personer som har gitt informert samtykke og har tilstrekkelig språkferdighet i fransk
- Deltakere som er tilknyttet, eller mottakere av, et trygdeordning
Eksklusjonskriterier:
- Kroppsmasseindeks (KMI) større enn 30 kg/m²
- Diagnostisert og ubehandlet obstruktiv søvnapné-syndrom
- Manglende evne til å gi informert samtykke
- Historie med hjerte- (f.eks. iskemisk hjertesykdom, hjertesvikt) og/eller respirasjonslidelser (f.eks. KOLS, kronisk respirasjonssvikt, vedvarende eller ukontrollert astma)
- Nåværende røykere
- Kontraindikasjoner for TMS (f.eks. ukontrollert epilepsi, intrakranielle metalliske fremmedlegemer, høreapparat eller cochleaimplantat, implantert stimulator eller pumpe, hodebunnslesjoner, forhøyet intrakranielt trykk, cerebrospinalvæskesunt)
- Bruk av psykotrop medisin
- Personer under vergemål eller forvaltning
- Gravide eller ammende kvinner
- Deltakere som har fløyet med fly eller reist til høyder over 1500 meter over havet innen de siste syv dagene før inkludering
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Grunnvitenskap
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Crossover-oppdrag
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Sham-komparator: Normoksi
Den falske behandlingen vil bestå av 30 minutter med kontinuerlig eksponering for omgivelsesluft, inhalert gjennom samme maske som brukes under hypoksiforholdene.
|
Ambient luft vil bli levert gjennom samme maske som den som ble brukt under hypoksiforholdene.
Enkelt- og dobbelpuls TMS vil bli anvendt over den primære motoriske hjernebarken (M1) for å vurdere kortikospinal eksiterbarhet, sammen med intracorticale hemmede og fasiliterende mekanismer.
Motorisk evokerte potensialer vil bli registrert fra abductor pollicis brevis (APB)-muskelen i den dominante hånden.
Andre navn:
|
|
Eksperimentell: Kontinuerlig moderat hypoksi
Varigheten av eksponering for kontinuerlig hypoksi vil være 30 minutter.
En perifer oksygenmetning (SpO₂) mellom 85% og 90% vil bli målrettet. Hypoksieksponering vil finne sted i hvile, med deltakeren komfortabelt sittende. I tillegg er hypoksienheten som brukes i studien utstyrt med et sikkerhetssystem som lar en minimumsfraksjon av inhalert oksygen (FiO₂) bli definert. Denne terskelen vil bli satt til 10%, noe som sikrer at FiO₂ ikke kan falle under denne verdien. |
Enkelt- og dobbelpuls TMS vil bli anvendt over den primære motoriske hjernebarken (M1) for å vurdere kortikospinal eksiterbarhet, sammen med intracorticale hemmede og fasiliterende mekanismer.
Motorisk evokerte potensialer vil bli registrert fra abductor pollicis brevis (APB)-muskelen i den dominante hånden.
Andre navn:
Altitude conditions (normobaric hypoxia) will be reproduced using the OnePlus VA device (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Australia).
This device modulates the fraction of inspired oxygen (FiO₂) through a patented semi-permeable membrane system developed by the company.
It thereby produces a gas mixture that is inhaled by the participant through a mask.
This device included an oxygen-reduction algorithm, that adjusts the FiO₂ in real time according to a target peripheral oxygen saturation (SpO₂ = 85-90%).
|
|
Eksperimentell: Intermittent moderat hypoksi
Den intermitterende hypoksitilstanden vil bestå av seks perioder på 5 minutter med hypoksi vekslende med 5-minutters perioder med normoksi.
Under hypoksipériodene vil et SpO₂ mellom 85 % og 90 % bli målrettet.
Som i den kontinuerlige tilstanden vil hypoksieksponeringen finne sted i hvile, med deltakeren sittende komfortabelt.
Hypoksienheten inkluderer også et sikkerhetssystem som tillater definering av en minimums-FiO₂; denne terskelen vil bli satt til 10 %, noe som sikrer at FiO₂ ikke kan falle under denne verdien.
|
Enkelt- og dobbelpuls TMS vil bli anvendt over den primære motoriske hjernebarken (M1) for å vurdere kortikospinal eksiterbarhet, sammen med intracorticale hemmede og fasiliterende mekanismer.
Motorisk evokerte potensialer vil bli registrert fra abductor pollicis brevis (APB)-muskelen i den dominante hånden.
Andre navn:
Altitude conditions (normobaric hypoxia) will be reproduced using the OnePlus VA device (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Australia).
This device modulates the fraction of inspired oxygen (FiO₂) through a patented semi-permeable membrane system developed by the company.
It thereby produces a gas mixture that is inhaled by the participant through a mask.
This device included an oxygen-reduction algorithm, that adjusts the FiO₂ in real time according to a target peripheral oxygen saturation (SpO₂ = 85-90%).
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Elektrisk hjerneaktivitet
Tidsramme: Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 i protokollen.
|
Elektroencefalografi (EEG)-data vil bli registrert ved hjelp av et SAGA-system (TMSi, Einsteinweg, Nederland).
Dette systemet inkluderer 64 Ag/AgCl pin-type elektroder.
En ekstra elektrode vil plasseres på enten venstre eller høyre mastoid.
Hovedresultatet vil være variasjonen i spektral kraft innen alfa-frekvensbåndet.
|
Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 i protokollen.
|
|
Hemodynamisk aktivitet
Tidsramme: Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 av protokollen.
|
Et Brite-system (Artinis, Einsteinweg, Nederland) vil bli brukt for å samle funksjonelle nær-infrarød-spektroskopi (fNIRS) data.
Utstyret består av fire LED-sendere og fire fotodiodemottakere.
En ni-kanals montasje vil bli designet for å dekke regionene av interesse, nemlig dorsolateral prefrontalcortex, ventromedial prefrontalcortex og anterior prefrontalcortex.
Primærundersøkelsen vil være variasjonen i deoksyhemoglobin (HbR).
|
Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 av protokollen.
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Kortikospinal eksiterbarhet
Tidsramme: Vurdert ved baseline og umiddelbart etter intervensjonen under hver av de tre eksperimentelle øktene (dvs. intermitterende moderat hypoksi, kontinuerlig moderat hypoksi, normoksi).
|
Corticospinal eksiterbarhet vil bli vurdert ved hjelp av transkraniell magnetisk stimulering (TMS) påført den primære motoriske cortex.
Motorisk fremkalte potensialer (MEP-er) registreres ved hjelp av overflateelektromyografi fra abductor pollicis brevis (APB)-muskelen i den dominante hånden. Det primære utfallet vil være stigningstallet til I/O-kurven.
|
Vurdert ved baseline og umiddelbart etter intervensjonen under hver av de tre eksperimentelle øktene (dvs. intermitterende moderat hypoksi, kontinuerlig moderat hypoksi, normoksi).
|
|
EEG-hjernesammenheng
Tidsramme: Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 av protokollen.
|
Hviletilstandens kortikale forbindelse vil bli undersøkt ved hjelp av EEG-data, hvor kohæransanalyser vil bli utført.
Utfallsmålet vil være graden av funksjonell forbindelse mellom kortikale regioner, kvantifisert gjennom kohæransverdier over spesifikke frekvensbånd (f.eks. alfa, beta), som reflekterer synkroniseringen av nevral aktivitet mellom disse regionene.
|
Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 av protokollen.
|
|
fNIRS hjernesammenheng
Tidsramme: Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 av protokollen.
|
Hviletilstandens kortikale konnektivitet vil bli undersøkt ved hjelp av fNIRS-signaler, gjennom korrelasjoner av deoksyhemoglobin (HbR) mellom kortikale regioner av interesse.
Utfallsmålet vil være styrken av funksjonell konnektivitet mellom disse regionene, kvantifisert av korrelasjonskoeffisientene til hemodynamiske fluktuasjoner, som reflekterer synkroniteten av kortikal aktivitet i hvile. |
Vurdert gjennom hele intervensjonen, på dag 2, 3 og 4 av protokollen.
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Antatt)
Primær fullføring (Antatt)
Studiet fullført (Antatt)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Faktiske)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- 2025-A02509-40
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
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. .