Zkoumání zisků v neurokognici v intervenční zkoušce cvičení (IGNITE)

Výzkumníci provádějí 12měsíční, vícemístnou, randomizovanou cvičební studii závislosti odpovědi na dávce (tj. rychlá chůze) u 639 kognitivně normálních dospělých ve věku 65-80 let. Účastníci budou náhodně rozděleni do (a) aerobního cvičení se střední intenzitou při doporučené dávce pro veřejné zdraví 150 minut/týden (N=213), (b) do středně intenzivního cvičení s 225 minutami/týden (N=213), nebo (c) kontrolní podmínky protahování a tónování intenzity světla po dobu 150 minut týdně (N=213). Účastníci se budou setkávat 3 dny v týdnu na cvičení na místě a další dva dny v týdnu po dobu 12 měsíců dělat domácí aktivity. Na začátku a po dokončení intervence bude posouzena komplexní baterie nejnovějších vědeckých poznatků kognitivních, MRI, amyloidových zobrazení, fyziologických biomarkerů, kardiorespirační zdatnosti, fyzických funkcí a kvality života.

Kvůli pandemii Covid-19 byl cvičební zásah v období od března 2020 do srpna 2020 přesunut do plně domova. Během této doby byly účastníkům studie zaslány monitory srdeční frekvence založené na zápěstí, aby sledovaly intenzitu. Videa o cvičení byla vyvinuta a vydána účastníkům studie, aby se zlepšilo dodržování předepsaného objemu cvičení. Účastníci studie byli kontaktováni každý týden, aby získali týdenní objem cvičení, režim a intenzitu. Od srpna 2020 do konce studie budou mít účastníci flexibilitu k dokončení randomizovaného cíle cvičení. Studie doporučuje tři sezení pod dohledem týdně, ale bude pracovat s účastníky studie, kteří se cítí nebezpeční při cvičení na jednom ze studijních míst.

Měření výsledků, která měla být shromážděna během března 2020 a července 2020, byla zpožděna u těch subjektů, které měly během této doby původní datum ukončení intervence. U těchto účastníků studie mnozí podepsali prodloužení souhlasu se studiem a pokračovali v intervenci, dokud nebylo povoleno opětovné otevření studijních míst po pečlivém plánování a schválených plánech zmírňování na každé příslušné univerzitě. Po schválení opětovného otevření byli účastníci naplánováni na sběr výsledků po hodnocení.

Mezi konkrétní cíle patří:

1. Kognitivní zlepšení: Pomocí komplexní neuropsychologické baterie a NIH Toolbox budou vyšetřovatelé testovat (a) zda 12měsíční cvičební intervence střední intenzity zlepšuje kognitivní výkon u starších dospělých a (b) zda se zlepšení vyskytují způsobem závislým na dávce. Hypotéza: PA bude zvyšovat kognitivní výkon nerovnoměrně s největšími účinky na výkonné a deklarativní paměťové funkce. Výzkumníci také předpokládají, že tato zlepšení budou následovat trajektorii závislou na dávce s 225 minutami/týden PA, což ukazuje větší zlepšení než 150 minut/týden PA.
2. Augmentace mozku: Vyšetřovatelé budou testovat (a) zda 12měsíční PA intervence zvyšuje MRI markery zdraví mozku a (b) zda ke změnám dochází způsobem závislým na dávce. Hypotéza: PA bude nejhlouběji ovlivňovat objem, mikrostrukturální integritu bílé hmoty, průtok krve mozkem a konektivitu oblastí podporujících deklarativní paměť (např. hipokampus) a výkonnou funkci (např. prefrontální kortex; PFC). Dále výzkumníci předpovídají, že 225 minut/týden bude mít za následek větší účinky než 150 minut/týden. Vyšetřovatelé předpovídají, že tyto změny ve výsledcích mozku zprostředkují kognitivní zlepšení v cíli 1.
3. Biomediátoři: Výzkumníci budou testovat hypotézu, že kardiometabolické, zánětlivé a neurotrofické změny zprostředkovávají zlepšení mozku a kognitivních funkcí. Hypotéza: (1) snížení prozánětlivých cytokinů, (2) snížení centrální adipozity, arteriální tuhosti a inzulinové rezistence a (3) zvýšení hladin mozkového neurotrofického faktoru (BDNF) bude statisticky zprostředkovávat změny v kognitivní výkonnosti ( Cíl 1) a zdraví mozku (Cíl 2) a že síla tohoto zprostředkujícího vztahu se může lišit v závislosti na určitých apriori moderujících proměnných zájmu.
4. Moderátoři: Prozkoumat podskupiny (tj. individuální rozdíly), které zeslabují nebo zvětšují účinek intervence na kognitivní, mozkové a fyziologické systémy, aby lépe porozuměli faktorům, které předpovídají „reagující“ versus „nereagující“ na intervenci. Výzkumníci budou zkoumat tři kategorie proměnných: (1) demografické (např. věk) (2) genetické (např. APOE) a (3) základní zátěž Ap. Hypotéza: Příznivé účinky PA na mozek a kognitivní funkce budou největší u starších jedinců s větší zátěží Aβ au jedinců s genetickou náchylností ke zrychlenému poklesu kognitivních funkcí.
5. Zmenšení amyloidu: Budeme testovat (a) hodnotit změny ukládání amyloidu v reakci na fyzickou aktivitu a (b) zda ke změnám dochází v závislosti na dávce a (c) zkoumat výchozí hodnotu amyloidu jako moderátora intervenčních účinků a (d) zkoumat změny v Amyloidu jako zprostředkovatele změn v mozku a kognitivních funkcích. Hypotéza: Předpokládáme, že zátěž Aβ bude v průběhu intervence u skupin aerobního cvičení ve srovnání s kontrolní skupinou utlumena. Dále předpokládáme, že 225 minut/týden aerobního cvičení bude mít za následek větší účinek na Aβ než 150 minut/týden.
6. Průzkumné cíle: Vyšetřovatelé prozkoumají (a) zda základní metriky zdraví mozku predikují dodržování a dodržování 12měsíční PA a (b) užitečnost multimodálních analytických přístupů zobrazování mozku pro komplexnější pochopení účinků PA na stárnoucí mozek.