Mozkové a kognitivní změny po uvažování nebo fyzickém tréninku u kognitivně normálních seniorů

Východiska: Existuje významný potenciál pro modifikaci struktury a funkce stárnoucího lidského mozku při intenzivní duševní stimulaci a fyzické aktivitě. Pokles kognitivních funkcí související s věkem byl trvale identifikován na základě měření výkonné kontroly frontálního laloku, jako je uvažování. Současně byla se stárnutím identifikována také větší zranitelnost frontálních mozkových sítí, které slouží výkonným kontrolním funkcím. Předběžné důkazy zdůrazňují potenciál tréninku uvažování a fyzického tréninku pro modifikaci a posílení mozku a kognitivních funkcí u seniorů. Důkazy z naší laboratoře naznačují, že frontálně zprostředkované uvažování založené na myšlenkách (definované jako schopnost kombinovat podrobné informace ke konstrukci abstraktních významů) nabízí slibnou kognitivní doménu k trénování. Získání základního významu z obrovského množství příchozích informací je jednou z nejdůležitějších mentálních dovedností, kterých zdravá mysl dosáhne. Účel: Tento návrh je inovativní studií k získání dat týkajících se přínosů (a) nového tréninkového programu uvažování založeného na myšlenkách nebo (b) fyzického tréninku na kognitivní měření exekutivní kontroly zprostředkované frontálním lalokem u kognitivně normálních seniorů. Projekt bude také využívat nově vyvinutá (a) mozková měření ke zmapování změn v průtoku krve mozkem a konektivitě v kombinaci s (b) kognitivním aktivačním úkolem speciálně navrženým pro měření mozkových oblastí zapojených do logického uvažování versus zpracování detailů. Projekt také zkoumá účinky kratších dávek, tj. po 6 týdnech a 12 týdnech, než byly dříve zkoumány, a také individuální rozdíly založené na vysokých a nízkých výkonech pro tělesný a fyzický trénink. Metody: Ke studii bude vybráno 60 kognitivně normálních seniorů ve věku 60 až 75 let, kteří budou randomizováni do 1 ze 3 skupin. Každá skupina se bude skládat z 20 účastníků: skupina s trénovaným uvažováním, fyzicky trénovaná a kontrolní skupina na čekací listině. Účastníci budou komplexně vyšetřeni, aby se ujistili, že jsou kognitivně normální. Před intervencí bude u účastníků získána základní podstata a schopnost zpracování detailů, baterie kognitivních funkcí a měření kondice. Budou také získány strukturální a funkční míry mozku. Účastníci absolvují 12 týdnů tréninku založeného na zásadách nebo fyzického tréninku s měřením uprostřed, 6 týdnů tréninku, koncový bod 12 týdnů tréninku a 4 týdny po dokončení tréninku. Tréninkové efekty budou měřeny behaviorálně v trénovaných oblastech (uvažování a fyzické) a netrénovaných kognitivních oblastech. Strukturální a funkční zobrazování mozku bude navíc měřit změny v průtoku krve mozkem, globální a regionální objem mozku, trakty bílé hmoty, účinnost, aktivační vzorce a okysličení krve se zvláštním zaměřením na změny ve frontálních oblastech. Význam: Současná studie se snaží objevit neuroprotektivní, nefarmakologické intervence, které by mohly zabránit mentálnímu úpadku a posílit kognitivní zdraví mozku u seniorů s možnými společenskými úsporami ve výši miliard dolarů. Toto bude jedna z prvních tréninkových studií, která prozkoumá krátkodobé intenzivní uvažování a fyzický trénink, z nichž každý je zdokumentován jako klíčový pro kognitivní zdraví mozku s potenciálem posílit přední oblasti proti ztrátám spojeným se stárnutím.