Vliv cvičebního tréninku na fyzické, kognitivní a behaviorální funkce u lidí s TBI

Objektivní

Obecným cílem této studie je prozkoumat účinky mírného a intenzivnějšího aerobního cvičení jako intervence na kognitivní výkon, fyzické fungování a kvalitu života související se zdravím u pacientů s chronickým (více než 12 měsíců po poranění) traumatickým poraněním mozku. (TBI). Důležité je, že budou měřeny strukturální a biologické změny mozku, aby se zjistilo, zda funkční výsledky souvisí s adaptacemi vyvolanými cvičením. Předpokládá se, že v chronické fázi osob s TBI dojde ke zlepšení: 1) kognitivních funkcí, 2) fyzické zdatnosti a závažnosti únavy, 3) motorické výkonnosti a rovnováhy a 4) nálady a depresivních symptomů u těch, kteří prodělali cvičební intervence ve srovnání s kontrolní skupinou. Předpokládá se také, že tato funkční zlepšení budou souviset s intenzitou cvičení, zlepšenou kortikální konektivitou, skóre genů pro přenos dopaminu a krevních biomarkerů souvisejících s neurogenezí a angiogenezí.

Studijní populace

Bude zapsáno 80 ambulantních dospělých s nepenetrující TBI. Subjekty se budou rekrutovat z NIH, přidružených nemocnic/klinik a komunity.

Design

Všechny subjekty provedou základní hodnocení včetně kognitivního a behaviorálního výkonu, zobrazování mozku, testování zdatnosti, motoriky a rovnováhy a vybrané krevní a genetické testování. Poté budou subjekty randomizovány buď do čekacího seznamu, nebo do jednoho ze dvou cvičebních podmínek: 1) 30 minut v rychlém tempu, střední intenzity (rapidresistivní cvičení; RET); 2) 30 minut při vyšší intenzitě (aerobní cvičení; AET). Obě cvičební skupiny budou cvičit na eliptickém trenažéru 3x týdně po dobu 45 minut včetně zahřátí a ochlazení. Skupina RET se zaměří na rychlý reciproční pohyb s minimálním odporem, zatímco skupina AET bude cvičit se zvýšenou intenzitou, o které je známo, že má aerobní efekt. Po 12 týdnech budou všechny skupiny opakovat základní hodnocení (3měsíční sledování). Po tomto vyhodnocení bude kontrolní skupina na čekací listině randomizována buď na RET nebo AET a cvičební skupiny ukončí formální cvičební sezení pod dohledem. Třetí hodnotící návštěva bude provedena po dalších 12 týdnech (6měsíční sledování).

Výstupní opatření

Kognitivní výkon bude testován a interpretován ve srovnání s normami. Výkon motorických a balančních úkolů bude hodnocen pomocí systému Smart Balance Measurement System a systému GAITRite. Fyzická zdatnost bude určena maximální spotřebou kyslíku a aerobním prahem měřeným výměnou plynů v plicích během testu tolerance zátěže na běžeckém pásu. Strukturální objemy mozku budou určeny zobrazením magnetickou rezonancí (MRI) a kortikální konektivita bude kvantifikována pomocí funkční MRI v klidovém stavu a zobrazení difúzního tenzoru (DTI) k vyhodnocení integrity a změn v traktech bílé hmoty v reakci na cvičení. Bude odebrána krev pro kvantifikaci přítomnosti biomarkerů (jako jsou VEGF, BDNF a IGF-1) a přenosu dopaminu. Byla by také shromážděna další samostatně uvedená měření kvality života, závažnosti únavy, deprese a kvality spánku.