创伤性脑损伤的急性间歇性缺氧 (AIH)

本研究的目的是确定急性间歇性缺氧 (AIH) 是否可以安全地用于治疗病情稳定的慢性创伤性脑损伤 (TBI) 患者。 有证据表明 AIH 促进中枢神经系统 (CNS) 的神经可塑性。 AIH 刺激脑干中缝核中对氧敏感的血清素能神经元，导致血清素释放到中枢神经系统的不同区域。 这种释放导致皮质神经元上或附近的血清素受体激活，并增加多种营养因子的合成，包括脑源性神经营养因子、血管内皮生长因子和促红细胞生成素。 这些行为也会影响 GABA 等神经递质的功能。 大脑中生长因子的更多表达通过增加突触强度、皮质神经元和中间神经元的兴奋性以及脑内和脑间区域的连通性来促进神经可塑性。 值得注意的是，缺氧诱导的神经可塑性仅发生在急性间歇性暴露时，但不会因持续时间相同的连续缺氧而诱发。 对 TBI 患者使用 AIH 安全吗？ 大量先前的动物和人类证据表明，轻度 AIH 的日常发作不会对重要的安全参数产生负面影响，例如静息血压、动脉压、心率、心率变异性、心输出量或认知功能。 迄今为止，在不引发病理后遗症的情况下诱导有益神经可塑性的 AIH 方案仅限于具有低周期数的适度缺氧的短暂发作，例如 10% 吸入氧气的 15 x 90 秒发作。 最近对患有慢性脊髓损伤和中风的人类进行的研究表明，可以安全地耐受这些连续五天重复的适度 AIH 发作，而不会产生病理后果。 最近的另一项研究表明，即使是 4 周的中度每日 AIH 方案（每 1.5 分钟循环 9%/21% 的氧气，每天 15 个循环，持续 4 周）也不会引起不良的医疗后果或认知障碍。 因此，累积的证据表明重复性 AIH 可以安全地用于研究它是否可以增强 TBI 患者的神经行为功能而不会产生有害影响。 在这项研究中，我们将在两到四个星期的过程中，在四个不同的日子里对 16 名患者进行轻度 AIH，从正常氧气浓度开始（目标 SpO2 为 98%），然后在接下来的三个疗程中逐渐降低氧气浓度（达到 93%、87% 和 82%）。 我们的主要目标是确定对具有持续功能障碍但临床稳定的慢性 TBI 患者进行轻度 AIH 是否安全。 作为本研究的次要目标，我们将评估轻度 AIH 给药是否对记忆和认知、通过单脉冲经颅磁刺激评估的皮质激活或研究前大脑结构是否有任何治疗后或累积影响结构和静息态功能磁共振成像检测到的功能连接性或功能连接性可预测对 AIH 的反应。 如果在本研究中未观察到轻度 AIH 的不良反应，则单独使用轻度 AIH 或联合神经行为疗法的临床试验可以评估 AIH 是否有助于改善 TBI 后的功能表现。