Sönksen, S.E. und Kuhn, S. und Basner, M. und Gerlach, D. und Hoffmann, F. und Mühl, C. und Tank, J. und Noble, H.J. und Akgün, K. und Ziemssen, T. und Jordan, J. und Limper, U. (2022) Brain structure and neurocognitive function in two professional mountaineers during 35 days of severe normobaric hypoxia. European Journal of Neurology, 29 (10), Seiten 3112-3116. Wiley. doi: 10.1111/ene.15470. ISSN 1351-5101.
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Kurzfassung
Background and purpose Animal studies suggest that exposure to severe ambient hypoxia for several days may have beneficial long-term effects on neurodegenerative diseases. Because, the acute risks of exposing human beings to prolonged severe hypoxia on brain structure and function are uncertain, we conducted a pilot study in healthy persons. Methods We included two professional mountaineers (participants A and B) in a 35-day study comprising an acclimatization period and 14 consecutive days with oxygen concentrations between 8% and 8.8%. They underwent cerebral magnetic resonance imaging at seven time points and a cognitive test battery covering a spectrum of cognitive domains at 27 time points. We analysed blood neuron specific enolase and neurofilament light chain levels before, during, and after hypoxia. Results In hypoxia, white matter volumes increased (maximum: A, 4.3% ± 0.9%; B, 4.5% ± 1.9%) whilst gray matter volumes (A, −1.5% ± 0.8%; B, −2.5% ± 0.9%) and cerebrospinal fluid volumes (A, −2.7% ± 2.4%; B, −5.9% ± 8.2%) decreased. Furthermore, the number (A, 11–17; B, 26–126) and volumes (A, 140%; B, 285%) of white matter hyperintensities increased in hypoxia but had returned to baseline after a 3.5-month recovery phase. Diffusion weighted imaging of the white matter indicated cytotoxic edema formation. We did not observe changes in cognitive performance or biochemical brain injury markers. Discussion In highly selected healthy individuals, severe sustained normobaric hypoxia over 2 weeks elicited reversible changes in brain morphology without clinically relevant changes in cognitive function or brain injury markers. The finding may pave the way for future translational studies assessing the therapeutic potential of hypoxia in neurodegenerative diseases.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/189801/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Brain structure and neurocognitive function in two professional mountaineers during 35 days of severe normobaric hypoxia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 20 Juni 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | European Journal of Neurology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 29 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1111/ene.15470 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 3112-3116 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1351-5101 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | acute mountain sickness, brain recovery, hypoxic limits of the brain, performance, white matter hyperintensities | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Luftverkehr und Auswirkungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Luftfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | L AI - Luftverkehr und Auswirkungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | L - Faktor Mensch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Schlaf und Humanfaktoren Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Leitungsbereich ME Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Kardiovaskuläre Luft- und Raumfahrtmedizin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Sender, Alina | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 15 Nov 2022 12:38 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 24 Nov 2022 13:59 |
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