Blodkärlens anatomi och blodflödesreglering
2 juli 2026 uppdaterad av: University of Wisconsin, Madison
Inverkan av cerebrala anatomiska variationer på cerebrovaskulär reaktivitet
Hjärnans blodflödesreglering kommer att mätas som svar på miljöförändringar med hjälp av MRT.
Studieöversikt
Status
Aktiv, inte rekryterande
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljerad beskrivning
Det globala blodflödet i hjärnan minskar med stigande ålder; dock har vissa vuxna påskyndat minskningar i hjärnans blodflöde, vilket gör att de löper en större risk för kognitiv funktionsnedsättning. På liknande sätt minskar hjärnans reaktivitet mot ökade nivåer av koldioxid med åldern, med en större minskning hos vuxna med vaskulära riskfaktorer och försämras vid tidig Alzheimers sjukdom. Prekliniska modeller tyder på att minskat blodflöde i hjärnan resulterar i låga nivåer av syre regionalt. För närvarande finns det en brist på mänskliga studier som undersöker orsaken eller konsekvensen av förändrad blodflödesreglering i hjärnan.
Forskningens mål är:
- Bestäm inverkan av vertebral artär hypoplasi (VAH) på hjärnans reaktivitet till ökade nivåer av koldioxid.
- Bestäm inverkan av VAH på hjärnans blodflödesrespons på akuta låga nivåer av syre.
Studietyp
Observationell
Inskrivning (Beräknad)
80
Kontakter och platser
Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.
Studieorter
-
-
Wisconsin
-
Madison, Wisconsin, Förenta staterna, 53706
- University of Wisconsin-Madison
-
-
Deltagandekriterier
Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
55 år till 69 år (Vuxen, Äldre vuxen)
Tar emot friska volontärer
Nej
Testmetod
Icke-sannolikhetsprov
Studera befolkning
Ämnen för denna studie kommer att inkludera friska vuxna inskrivna i Wisconsin Alzheimers sjukdom Research Clinical Core.
Både män och kvinnor är berättigade att delta i denna studie.
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- BMI ≤35 kg/m2
- Icke rökare
- Kvinnliga försökspersoner: postmenopausala
- För närvarande inskriven i Wisconsin Alzheimer's Disease Research Clinical Core
Exklusions kriterier:
- Diagnos av mild kognitiv funktionsnedsättning eller Alzheimers sjukdom
- Okontrollerad hypertoni
- Historik eller tecken på leversjukdom, hematologisk sjukdom eller perifer kärlsjukdom
- Allvarlig njurskada som kräver hemodialys
- Hjärt- och kärlsjukdom inklusive: allvarlig kronisk hjärtsvikt, kranskärlssjukdom, ischemisk hjärtsjukdom (stentar, bypass-transplantationer) och takykardi
- Anamnes med kliniskt signifikant ischemisk eller hemorragisk stroke, eller signifikant cerebrovaskulär sjukdom
- Historia om hiv/aids
- Svår obehandlad obstruktiv sömnapné
- Historia om diabetes
- Andra allvarliga neurologiska störningar än demens (t.ex. multipel skleros, amyotrofisk lateralskleros, hjärnkirurgi, etc.)
- Pågående eller nyligen (<1 år) allvarligt psykiatriskt tillstånd (axel I) eller beroendesjukdomar
- Kontraindikationer för MRT
Studieplan
Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
Kohorter och interventioner
Grupp / Kohort |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Kontroller
Friska kontroller
|
Deltagarna kommer att genomgå en MR-skanning medan de deltar i två andningstest (hyperkapni och hypoxi) för att mäta hjärnans blodflöde.
|
|
Vertebral artärhypoplasi
Friska individer med vertebral artär hypoplasi
|
Deltagarna kommer att genomgå en MR-skanning medan de deltar i två andningstest (hyperkapni och hypoxi) för att mäta hjärnans blodflöde.
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Cerebral vaskulär reaktivitet mot hyperkapni
Tidsram: Ett studiebesök, upp till 120 minuter i MRT
|
Förändringen i hjärnans blodflöde med hjälp av MRT kommer att mätas som svar på ett hyperkapniskt andningstest.
Deltagarnas cerebrala vaskulära reaktivitet mot hyperkapni kommer att jämföras mellan kontrollerna (utan VAH) och de med VAH.
|
Ett studiebesök, upp till 120 minuter i MRT
|
|
Cerebralt blodflödesrespons på hypoxi
Tidsram: Ett studiebesök, upp till 120 minuter i MRT
|
Förändringen i hjärnans blodflöde med hjälp av MRT kommer att mätas som svar på ett hypoxiskt andningstest.
Deltagarnas cerebrala blodflödessvar på hypoxi kommer att jämföras mellan kontrollerna (utan VAH) och de med VAH.
|
Ett studiebesök, upp till 120 minuter i MRT
|
Samarbetspartners och utredare
Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.
Sponsor
Samarbetspartners
Utredare
- Huvudutredare: Jill N Barnes, PhD, University of Wisconsin, Madison
Publikationer och användbara länkar
Den som ansvarar för att lägga in information om studien tillhandahåller frivilligt dessa publikationer. Dessa kan handla om allt som har med studien att göra.
Allmänna publikationer
- 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.
Studieavstämningsdatum
Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
19 juli 2022
Primärt slutförande (Beräknad)
1 maj 2027
Avslutad studie (Beräknad)
1 maj 2027
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
25 maj 2022
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
25 maj 2022
Första postat (Faktisk)
31 maj 2022
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
7 juli 2026
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
2 juli 2026
Senast verifierad
1 juli 2026
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Nyckelord
Andra studie-ID-nummer
- 2020-0423
- A176000 (Annan identifierare: UW- Madison)
- 1RF1NS117746-01 (U.S.S. NIH-anslag/kontrakt)
- Protocol Version 4/6/2022 (Annan identifierare: UW Madison)
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
NEJ
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Nej
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Nej
produkt tillverkad i och exporterad från U.S.A.
Nej
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .