Oxytocin på kallvatten Task Performance and Recovery

Naval Special Warfare (NSW) operatörer utsätts för en mängd olika extrema miljöförhållanden och intensiva fysiska krav. Förutom att andas högtrycksgaser på djupet, påverkar långvarig nedsänkning i kallt vatten och otillräcklig återhämtning från ihållande fysisk ansträngning individuella och teamprestationer negativt. Bioteknik som kan mildra effekterna av kyla samt stödja fysisk återhämtning representerar ett betydande otillfredsställt behov för NSW:s operativa community.

Oxytocin (OT) har ett brett spektrum av effekter både lokalt i hjärnan och perifert i kroppen inklusive skelettmuskler. Dessa perifera effekter kan förmedlas av klassisk ligand-receptoraktivering givet det rikliga uttrycket av oxytocinreceptorn i perifera vävnader, tillsammans med lokalt uttryck av OT i perifera vävnader där det sannolikt verkar på ett autokrint sätt. Exogen OT via intranasal administrering är FDA Investigational New Drug (IND)-godkänd och har visats som en enkel och säker metod för att öka cirkulerande OT-koncentrationer som kan förstärka verkan på perifera vävnader.

Kallvattenoperatörer genomgår en omfattande och unik uppsättning fysiska, fysiologiska och psykologiska stressfaktorer under ett uppdrag. Transport i vatten kan överstiga 6 timmar nedsänkt i kallt vatten, på rebreathers och i ett slutet utrymme. Under denna långa transitering måste operatörer vara vaksamma över navigering, fordon och livsuppehållande kontroller samtidigt som de utsätts för riskerna med dykning med blandad gas eller syrgasrebreather, tillsammans med hypotermi, uttorkning, undernäring och andra faktorer som avsevärt kan försämra förarens prestanda. När teamet har nått målet måste de vara på högsta kognitiva och fysiska beredskap när de utför sitt uppdragsmål. När uppdragets mål är slutfört, åtar operatörerna den långa returresan tillbaka till sin utplacerade bas. Optimerad operatörs kognitiva och fysiska prestanda är avgörande under alla faser av ett kallvattenuppdrag, och ett säkert och tolererbart tillvägagångssätt för att optimera krigsfighters prestanda och motståndskraft kommer att vara nyckeln för framtida kallvattenoperationer.

Med tanke på de potentiella termogena effekterna och återhämtningseffekterna eller intranasal OT, antar vi att profylaktisk OT-administrering, jämfört med placebo, kommer att mildra brister i uppdragsrelevant prestanda under och efter exponering för kallt vatten. För detta projekt kommer vi att använda ONR Cold Water Performance Task Battery, som designades baserat på resultat från en uppgiftsanalys kombinerat med input från kallvattenoperatörer. Uppgiftsbatteriet har validerats för dess förmåga att inducera förändringar i kärnan och perifer kroppstemperatur, manuell fingerfärdighet, kognitiv prestation och fysisk prestation efter exponering för kallt vatten. Vår hypotes kommer att testas genom ett specifikt mål som registrerar N=24 18-39-åriga män genom att använda en rigorös, dubbelblind, placebokontrollerad, randomiserad cross-over-studie inom försökspersoner som jämför 48 IE OT vs placebo (saltlösning) i kallvattenprestanda och återhämtning.

Specifikt mål 1. För att undersöka effekten av intranasal OT på kallvattenuppdrag och återhämtning med hjälp av ONR Cold Water Performance Task Battery, som inkluderar kallvattenexponering; kognitiv prestationstestning via okulometrisk bedömning och Defense Automated Neurobehavioral Assessment (DANA); och fysisk prestationstestning via simulerad ruck, stegklättring och manuell skicklighetstestning.