Conectividade Cerebral e Excitabilidade Corticospinal em Resposta à Hipóxia Moderada (NEUROXIE)
Visão geral do estudo
Status
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
A hipóxia refere-se a uma condição na qual a disponibilidade de oxigénio (O₂) está reduzida em relação às condições normais. Embora a hipóxia severa seja bem conhecida pelos seus efeitos deletérios, a hipóxia moderada – particularmente quando administrada de forma intermitente – pode produzir efeitos potencialmente benéficos na saúde cardiometabólica, como uma melhor regulação da pressão arterial e um metabolismo energético otimizado.
Modelos animais indicam que a hipóxia pode promover a expressão de fatores neurotróficos, estimular a neuroplasticidade e melhorar a função cerebrovascular. Em humanos, vários estudos sugerem que a hipóxia intermitente induz adaptações cardiometabólicas mais pronunciadas do que a hipóxia contínua e pode melhorar certas funções cognitivas em adultos mais velhos. Descobertas recentes também indicam que a hipóxia moderada altera a atividade cerebral espontânea em repouso, particularmente na banda de frequência alfa, sugerindo uma possível influência nas redes funcionais do cérebro.
No entanto, os efeitos da hipóxia moderada na dinâmica cerebral em estado de repouso permanecem pouco documentados em humanos. Uma caracterização detalhada tanto das respostas elétricas como hemodinâmicas do cérebro é, portanto, necessária para melhor compreender os potenciais processos adaptativos envolvidos e para avaliar a relevância da hipóxia intermitente como uma intervenção não farmacológica para otimizar a saúde cerebral.
O principal objetivo deste projeto é avaliar os efeitos da hipóxia moderada contínua e intermitente na dinâmica cerebral em estado de repouso em indivíduos saudáveis. Para este fim, serão recolhidos registos simultâneos de EEG e fNIRS para extrair marcadores funcionais da atividade cerebral em repouso. Um objetivo secundário é investigar o impacto da hipóxia moderada na conectividade cerebral e na excitabilidade corticospinal.
Este é um estudo exploratório descritivo de centro único. Cada participante será avaliado durante três sessões experimentais (ou seja, hipóxia intermitente, hipóxia contínua e normóxia) separadas por pelo menos uma semana e apresentadas numa ordem pseudoaleatória. Durante os períodos de hipóxia, será visada uma saturação periférica de oxigénio (SpO₂) entre 85% e 90%.
- Sessão A: exposição a hipóxia moderada contínua (30 minutos)
- Sessão B: exposição a hipóxia moderada intermitente (seis ciclos de 5 minutos de hipóxia seguidos de 5 minutos de normóxia)
- Sessão C: exposição a normóxia durante 30 minutos
Os participantes serão equipados com uma touca que permite o registo simultâneo da atividade EEG e dos sinais hemodinâmicos (através de medições das concentrações de oxihemoglobina [HbO₂] e desoxihemoglobina [HbR]) utilizando fNIRS. A atividade do músculo primeiro interósseo dorsal da mão dominante será registada utilizando eletromiografia de superfície. Durante os registos (ou seja, exposição a hipóxia ou normóxia), os participantes permanecerão em repouso, sem qualquer atividade motora ou estimulação cognitiva específica.
A excitabilidade corticospinal será avaliada utilizando TMS antes e após cada período de exposição à hipóxia. Para este fim, mediremos a amplitude dos potenciais motores evocados no músculo primeiro interósseo dorsal da mão dominante após estimulação do córtex motor contralateral utilizando TMS a 120% do limiar motor de repouso. Esta medida será complementada pela avaliação da eficiência de três mecanismos intracorticais que contribuem para alterações na excitabilidade do córtex motor primário: inibição intracortical de intervalo curto e longo (SICI e LICI, respetivamente), bem como facilitação intracortical (ICF). Estas medidas serão obtidas utilizando protocolos de TMS de pulso pareado.
Tipo de estudo
Inscrição (Estimado)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Contato de estudo
- Nome: Ségolène M. R. Guérin, PhD
- Número de telefone: +33 3 74 00 82 13
- E-mail: segolene.guerin@univ-littoral.fr
Locais de estudo
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Hauts-de-France
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Loos, Hauts-de-France, França, 59120
- Eurasport
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Contato:
- Serge Berthoin, PhD
- Número de telefone: +33 3 74 00 82 02
- E-mail: serge.berthoin@univ-lille.fr
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
- Adulto
- Adulto mais velho
Aceita Voluntários Saudáveis
Descrição
Critérios de Inclusão:
- Indivíduos do sexo masculino ou feminino com idades entre os 18 e os 65 anos
- Indivíduos saudães, destros ou canhotos, sem distúrbios neurológicos auto-reportados ou histórico de condições neurológicas (por exemplo, epilepsia, acidente vascular cerebral, cirurgia cerebral ou da medula espinal, ou doenças neurológicas que afetem a função motora ou sensorial, como esclerose múltipla, ou doenças neurodegenerativas como Parkinson ou Alzheimer)
- Indivíduos que tenham fornecido consentimento informado e tenham proficiência suficiente em francês
- Participantes afiliados a, ou beneficiários de, um regime de segurança social
Critérios de Exclusão:
- Índice de massa corporal (IMC) superior a 30 kg/m²
- Síndrome da apneia obstrutiva do sono diagnosticada e não tratada
- Incapacidade de fornecer consentimento informado
- Histórico de distúrbios cardíacos (por exemplo, doença cardíaca isquémica, insuficiência cardíaca) e/ou respiratórios (por exemplo, DPOC, insuficiência respiratória crónica, asma persistente ou não controlada)
- Fumadores atuais
- Contraindicações para TMS (por exemplo, epilepsia não controlada, corpo estranho metálico intracraniano, aparelho auditivo ou implante coclear, estimulador ou bomba implantada, lesões no couro cabeludo, pressão intracraniana elevada, derivação do líquido cefalorraquidiano)
- Uso de medicação psicotrópica
- Indivíduos sob tutela ou curatela
- Mulheres grávidas ou a amamentar
- Participantes que tenham viajado de avião ou para altitudes terrestres superiores a 1500 metros nos sete dias anteriores à inclusão
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Ciência básica
- Alocação: Randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição cruzada
- Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Comparador Falso: Normoxia
A condição simulada consistirá em 30 minutos de exposição contínua ao ar ambiente, inalado através da mesma máscara utilizada durante as condições de hipóxia.
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O ar ambiente será fornecido através da mesma máscara utilizada durante as condições de hipóxia.
Serão aplicados TMS de pulso único e de pares de pulsos sobre o córtex motor primário (M1) para avaliar a excitabilidade corticoespinhal, juntamente com mecanismos inibitórios e facilitadores intracorticais.
Os potenciais evocados motores serão registados a partir do músculo abdutor curto do polegar (APB) da mão dominante.
Outros nomes:
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Experimental: Hipóxia moderada contínua
A duração da exposição à hipoxia contínua será de 30 minutos.
Uma saturação periférica de oxigénio (SpO₂) entre 85% e 90% será o objetivo.
A exposição hipóxica ocorrerá em repouso, com o participante confortavelmente sentado.
Além disso, o dispositivo hipóxico utilizado no estudo está equipado com um sistema de segurança que permite definir uma fração mínima de oxigénio inspirado (FiO₂).
Este limiar será definido em 10%, garantindo que a FiO₂ não pode descer abaixo deste valor.
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Serão aplicados TMS de pulso único e de pares de pulsos sobre o córtex motor primário (M1) para avaliar a excitabilidade corticoespinhal, juntamente com mecanismos inibitórios e facilitadores intracorticais.
Os potenciais evocados motores serão registados a partir do músculo abdutor curto do polegar (APB) da mão dominante.
Outros nomes:
As condições de altitude (hipóxia normobárica) serão reproduzidas utilizando o dispositivo OnePlus VA (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Austrália).
Este dispositivo modula a fração de oxigénio inspirado (FiO₂) através de um sistema de membrana semipermeável patenteado desenvolvido pela empresa.
Deste modo, produz uma mistura gasosa que é inalada pelo participante através de uma máscara.
Este dispositivo incluía um algoritmo de redução de oxigénio, que ajusta a FiO₂ em tempo real de acordo com uma saturação periférica de oxigénio alvo (SpO₂ = 85-90%).
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Experimental: Hipóxia moderada intermitente
A condição de hipóxia intermitente consistirá em seis períodos de 5 minutos de hipóxia intercalados com períodos de 5 minutos de normóxia.
Durante os períodos de hipóxia, será visado um SpO₂ entre 85% e 90%.
Tal como na condição contínua, a exposição hipóxica ocorrerá em repouso, com o participante confortavelmente sentado.
O dispositivo hipóxico inclui também um sistema de segurança que permite definir um FiO₂ mínimo; este limiar será fixado em 10%, garantindo que o FiO₂ não pode descer abaixo deste valor.
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Serão aplicados TMS de pulso único e de pares de pulsos sobre o córtex motor primário (M1) para avaliar a excitabilidade corticoespinhal, juntamente com mecanismos inibitórios e facilitadores intracorticais.
Os potenciais evocados motores serão registados a partir do músculo abdutor curto do polegar (APB) da mão dominante.
Outros nomes:
As condições de altitude (hipóxia normobárica) serão reproduzidas utilizando o dispositivo OnePlus VA (GO2Altitude, Biomedtech, Melbourne, Austrália).
Este dispositivo modula a fração de oxigénio inspirado (FiO₂) através de um sistema de membrana semipermeável patenteado desenvolvido pela empresa.
Deste modo, produz uma mistura gasosa que é inalada pelo participante através de uma máscara.
Este dispositivo incluía um algoritmo de redução de oxigénio, que ajusta a FiO₂ em tempo real de acordo com uma saturação periférica de oxigénio alvo (SpO₂ = 85-90%).
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Atividade elétrica cerebral
Prazo: Avaliado ao longo da intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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Os dados de eletroencefalografia (EEG) serão registados utilizando um sistema SAGA (TMSi, Einsteinweg, Países Baixos).
Este sistema inclui 64 elétrodos do tipo pino de Ag/AgCl.
Um elétrodos adicional será posicionado na mastoide esquerda ou direita.
O resultado primário será a variação na potência espectral dentro da banda de frequência alfa.
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Avaliado ao longo da intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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Atividade hemodinâmica
Prazo: Avaliado ao longo da intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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Um sistema Brite (Artinis, Einsteinweg, Países Baixos) será utilizado para recolher dados de espectroscopia funcional no infravermelho próximo (fNIRS).
O equipamento compreende quatro emissores LED e quatro recetores fotodíodo.
Um montagem de nove canais será desenhada para cobrir as regiões de interesse, nomeadamente o córtex pré-frontal dorsolateral, o córtex pré-frontal ventromedial e o córtex pré-frontal anterior.
O resultado primário será a variação de desoxihemoglobina (HbR).
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Avaliado ao longo da intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Excitabilidade corticospinal
Prazo: Avaliado no início e imediatamente após a intervenção durante cada uma das três sessões experimentais (ou seja, hipóxia moderada intermitente, hipóxia moderada contínua, normóxia).
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A excitabilidade corticospinal será avaliada utilizando estimulação magnética transcraniana (TMS) aplicada ao córtex motor primário.
Os potenciais evocados motores (MEPs) são registados utilizando eletromiografia de superfície no músculo abdutor curto do polegar (APB) da mão dominante. O desfecho primário será o declive da curva I/O.
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Avaliado no início e imediatamente após a intervenção durante cada uma das três sessões experimentais (ou seja, hipóxia moderada intermitente, hipóxia moderada contínua, normóxia).
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Conectividade cerebral por EEG
Prazo: Avaliado durante toda a intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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A conectividade cortical em estado de repouso será examinada utilizando os dados de EEG, sobre os quais serão aplicadas análises de coerência.
A medida de resultado será o grau de conectividade funcional entre regiões corticais, quantificado através de valores de coerência em bandas de frequência específicas (por exemplo, alfa, beta), refletindo a sincronização da atividade neural entre estas regiões.
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Avaliado durante toda a intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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Conectividade cerebral fNIRS
Prazo: Avaliado durante toda a intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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A conectividade cortical em estado de repouso será examinada utilizando os sinais fNIRS, através de correlações da desoxihemoglobina (HbR) entre as regiões corticais de interesse.
A medida de resultado será a força da conectividade funcional entre estas regiões, quantificada pelos coeficientes de correlação das flutuações hemodinâmicas, refletindo a sincronia da atividade cortical em repouso.
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Avaliado durante toda a intervenção, no Dia 2, 3 e 4 do protocolo.
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Estimado)
Conclusão Primária (Estimado)
Conclusão do estudo (Estimado)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Real)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- 2025-A02509-40
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
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