Förbättring av mänsklig cerebrovaskulär funktion med hjälp av akut intermittent hypoxi

Denna studie syftar till att identifiera en intervention för att förbättra funktionen hos blodkärlen i den mänskliga hjärnan, för att mildra skador på hjärnans totala funktion och förbättra hälsoresultaten under hela livslängden. Hypoxi är en potent drivkraft för angiogenes och vaskulär plasticitet, och protokoll för akut intermittent hypoxi (AIH), där en individ växlar mellan att andas lätt hypoxisk luft och normal luft, undersöks noggrant med avseende på deras potential för att förbättra människans fysiologi. Denna studie testar huruvida AIH framkallar fördelaktig vaskulär plasticitet i den mänskliga hjärnan, med hjälp av en randomiserad crossover-design för att bestämma effekten av olika dagliga AIH- eller skeninterventioner på MRT-mätningar av cerebrovaskulär fysiologi.

Friska, arbetsföra deltagare mellan 21 och 50 år kommer att bjudas in att delta i denna studie. Den dagliga AIH-interventionen består av upprepade besök på PI-laboratoriet under en treveckorsperiod för att få ett AIH- eller skenprotokoll administrerat via en hypoxigenerator och ansiktsmask (Hyp-123, Hypoxico). Blodtrycksavläsningar kommer att göras före och efter alla interventionsbesök, och SpO2-nivåer registreras kontinuerligt för säkerhetsövervakning.

Effektiviteten av de olika interventionerna för att förbättra cerebrovaskulär funktion kommer att bedömas med hjälp av MRT. Under veckan före varje interventionsperiod kommer deltagaren att genomgå MRT-skanning. Förutom strukturella och diffusionsvägda skanningar, kommer flera perfusionsmått att extraheras. Helhjärnans cerebrala blodflöde kommer att mätas med hjälp av faskontrast MRI, och kvantitativa CBF-kartor över regional perfusion kommer att mätas med hjälp av arteriell spinnmärkning MRT. Dessa perfusionsmått kommer att inhämtas tre gånger: under normoxiska (baslinje), hypoxiska och hyperkapniska tillstånd. Förändringar i perfusionsvärden under gasutmaning kommer att mäta helhjärnans och regionala cerebrovaskulära reaktivitet. MRT-protokollet kommer att upprepas en dag efter det sista interventionsbesöket.