Cvičení a učení a paměť u roztroušené sklerózy

Navrhovaná studie zahrnuje jednoduše zaslepenou randomizovanou kontrolovanou studii fáze I (RCT) o účincích cvičení chůze na běžeckém pásu pod dohledem na učení a paměť, strukturu/funkci hipokampu a výsledky kardiorespirační zdatnosti v plně ambulantním režimu (tj. EDSS ≤ 4,0 ) osoby s roztroušenou sklerózou (RS), které mají poruchu učení se novým informacím. Tato studie porovná účinky 3měsíčního progresivního cvičení (jak intenzity, tak trvání) chronické chůze na běžeckém pásu (navržené na základě pilotní práce [Sandroff et al., 2015; 2016a; 2016b] a American College of Sports Medicine (ACSM)). pokyny) s podmínkami aktivní kontroly (tj. protahovací a posilovací aktivity) na učení a paměť, objem hipokampu a funkční konektivitu v klidovém stavu a kardiorespirační zdatnost. Učení a paměť představují primární výsledek, zatímco objem hipokampu a funkční konektivita v klidovém stavu a kardiorespirační zdatnost představují sekundární výsledky. Takové šetření poskytne první důkaz třídy I o účincích cvičení chůze na běžeckém pásu na tyto výsledky u RS.

Během základní linie účastníci nejprve absolvují řadu neuropsychologických testů, po kterých bude následovat přírůstkový zátěžový test do vyčerpání na motorem poháněném běžeckém pásu k měření kardiorespirační zdatnosti a podstoupí vyšetření magnetickou rezonancí. Tyto výsledky budou měřeny hodnotiteli, kteří jsou zaslepeni ke stavu. Účastníci provedou několik neuropsychologických testů zaměřených na různé aspekty učení a paměti. Tyto testy zahrnují California Verbal Learning Test-2 [Delis et al., 2000] a Selective Reminding Task [Buschke & Fuld, 1974] jako měřítka verbálního učení a paměti a Brief Visuospatial Memory Test-Revised [Benedict, 1997]. a 10/36 Spatial Recall Test [Rao et al., 1984] jako měření visuoprostorového učení a paměti. Rychlost kognitivního zpracování bude měřena pomocí testu symbolových číslic [Smith, 1982], verbální plynulost bude měřena pomocí testu Controlled Oral Word Association Test [Benton, 1994] a výkonná kontrola (tj. inhibiční kontrola) bude měřena pomocí modifikovaný úkol ohrazení [Eriksen & Eriksen, 1974]. Kardiorespirační zdatnost bude měřena jako maximální spotřeba kyslíku (VO2peak) pomocí přírůstkového zátěžového testu do vyčerpání na motorovém běžeckém pásu a spirometrického systému s otevřeným okruhem (ParvoMedics True One 2400, Sandy, UT) pro analýzu vydechovaných plynů pomocí modifikovaného protokol Balke. Tento protokol se běžně používá pro měření kardiorespirační zdatnosti u starších dospělých [např. Colcombe et al., 2004] a osob s chronickou cévní mozkovou příhodou [např. Macko et al., 1997] a dále je v souladu s pokyny ACSM pro zátěžové testování pacientů s RS [ACSM, 2013]. Nakonec účastníci podstoupí strukturální a funkční konektivitu v klidovém stavu pomocí magnetické rezonance hippocampu. MR přístroj, který bude použit, je klinický zobrazovač Siemens 3 T schválený FDA. Po základním testování budou účastníci náhodně rozděleni buď do cvičebního tréninku, nebo do stavu aktivní kontroly s použitím ukrytí. Účastníci budou dále zaslepeni ke kondici (tj. nebudou si vědomi, že podmínka cvičení chůze na běžeckém pásu představuje experimentální podmínku a podmínka protahování a posilování představuje podmínku aktivní kontroly).

Cvičební trénink bude zahrnovat 3 měsíce řízeného, ​​progresivního lehkého, středně silného a intenzivního cvičení chůze na běžeckém pásu pod dohledem a bude založen na směrnicích ACSM pro předpis cvičení [ACSM, 2013]. Cvičení na běžeckém pásu jsme vybrali jako aerobní cvičební modalitu na základě pilotní práce, která naznačuje, že chůze na běžeckém pásu by mohla mít větší příznivé účinky na kognici ve srovnání se stacionární jízdou na kole [Sandroff et al., 2015] a že takové výhody se vyskytují u lehkých, středních a cvičení s intenzivní intenzitou chůze na běžeckém pásu [Sandroff et al., 2016]. Samotný cvičební trénink bude probíhat 3x týdně po dobu 3 měsíců pod vedením vyškolených vedoucích cvičení a bude zpočátku sestávat z 15 minut chůze na běžeckém pásu mírné až střední intenzity a nakonec se každý měsíc vyvine na 40 minut intenzivního cvičení. 3. Protahovací a posilovací aktivity budou zahrnuty jako minimální cvičení, podmínka aktivní kontroly. Kontrolní stav bude dodán se stejnou frekvencí a trváním jako při cvičení chůze na běžeckém pásu. Protahovací a tonizační aktivity budou vycházet z manuálu poskytnutého Národní společností pro roztroušenou sklerózu a protahovací a tonizační aktivity budou postupně zařazovány v průběhu 3měsíčního studijního období. Účastníci budou dále požádáni, aby po dobu trvání studie neprováděli další cvičení (tj. nevstoupili do tělocvičny a nezačali cvičit). Kognitivní, kardiorespirační způsobilost a výsledky MRI budou znovu hodnoceny po 3měsíčním období studie hodnotiteli, kteří jsou zaslepeni vůči stavu.

Data budou analyzována pomocí ANOVA se smíšeným faktorem s časem (před a po) jako faktorem v rámci subjektu a stavem (cvičení nebo kontrola) jako faktorem mezi subjekty na výsledky učení a paměti, hipokampální a kardiorespirační fitness ( viz Specifické cíle/Hypotézy 1 a 2 v částech Primární cíle studie a Studijní hypotéza). Velikosti efektů budou vyjádřeny jako částečná eta-kvadrát (ηp2) a Cohenovo d [Cohen, 1988]. Spearmanovy rho korelace pořadí (ρ) budou provedeny pro asociace mezi změnami v kardiorespirační zdatnosti, hipokampální struktuře/funkci a učení a paměti u těch, kteří prošli cvičebním cvičením chůze na běžícím pásu (viz Specifické cíle/Hypotézy 3 a 4 v sekce Sekundární studijní cíle a Studijní hypotéza). Velikosti účinků z interakčních podmínek z ANOVA a korelací budou sloužit jako velikosti účinku pro následné analýzy síly požadované pro následnou RCT fáze II.