缺氧运动期间的大脑反应 (CERVOX)

在运动生理学的经典范式中，心肺能力和肌肉疲劳被认为是运动耐量的极限。 然而，在某些实验情况下，无法使用这种经典范式来解释运动表现受限，因此有必要寻找替代方案。 最近的调查强调了与大脑运动相关的变化，例如 脑灌注、脑氧合和神经元兴奋性的变化。 此外，一些结果表明，在某些情况下，中枢神经系统无法充分驱动运动神经元，即所谓的中枢疲劳。 然而，中枢运动受限现象及其潜在的神经生理机制仍有待阐明。 因此，需要研究疲劳运动期间的脑代谢和神经体液反应，以提出能够解释运动受限的新范例。 在运动表现限制的经典范式似乎不适合实际观察的情况下，缺氧环境下的运动似乎特别具有挑战性。 一些数据确实表明，与常氧相比，大脑对运动的反应在缺氧条件下可能会发生显着变化。

因此，在本项目中，研究人员旨在评估缺氧对健康人大脑适应运动的影响。 特别是，目的是评估大脑神经生理学对疲劳运动的反应，包括脑灌注和氧合、大脑激活、皮质兴奋性以及吸入常氧或低氧气体混合物时产生的运动指令。 为了实现这些目标，在含氧量正常和低氧条件下的运动中将使用补充方法：功能性磁共振成像 (fMRI) 将用于评估大脑激活，灌注成像动脉自旋标记 (ASL) 核磁共振方法将评估局部脑灌注、近红外光谱 (NIRS) 将允许测量脑氧合、测量响应经颅磁刺激 (TMS) 的运动诱发电位将评估皮质兴奋性、测量中枢激活水平（通过 TMS 评估）和肌电图 (EMG) 信号将评估电机命令。 此外，为了考虑运动过程中涉及的肌肉质量和缺氧暴露持续时间的影响，将评估大脑对缺氧运动的适应性，以评估涉及小（拇指内收）或大（膝关节伸展、循环测力计）肌肉群的运动任务以及急性（<1 小时）或长时间缺氧暴露（数小时：6 小时）。 这种多技术方法将通过脑功能研究和运动生理学的三位合作伙伴专家之间的合作项目成为可能（Institut Fédératif de Recherche 'RMN Biomédical et Neurosciences' Joseph Fourier University and University Hospital, Grenoble; 'Exercise Physiology' Laboratory, University医院，圣艾蒂安；“电机效率和缺陷实验室”，蒙彼利埃第一大学，蒙彼利埃）。

研究人员假设缺氧会增强与给定疲劳运动相关的大脑扰动，即会导致大脑血液和大脑氧合作用进一步减少，皮质兴奋性和中枢激活以及中枢命令的更大减少，尤其是当涉及大量肌肉以及长时间缺氧暴露。

该项目旨在更新我们对人类运动表现限制的看法以及我们对低氧条件下运动耐量的理解。 后者与处理运动和高原耐受性的运动和高原医学相关，以及以低氧血症和运动不耐受为特征的疾病，例如慢性阻塞性肺病等呼吸系统疾病。