Účinky cvičení na spánek a zdraví mozku

Existuje kritická potřeba vyvinout biomarkery stáří mozku a vědecky prokázané zásahy ke zlepšení zdraví mozku. Dříve byl vyvinut algoritmus strojového učení, Brain Age Index (BAI), který předpovídal věk mozku (BA) na základě 510 funkcí odvozených z EEG nočního spánku. Algoritmus uvádí, jak staře „vypadá“ spící mozková aktivita jedince, nazývaná „věk mozku“ (BA), a porovnává to s chronologickým věkem (CA). Rozdíl je v BAI: BAI = BA-CA. Předchozí práce naznačují, že pacienti s významným neurologickým nebo psychiatrickým onemocněním nebo hypertenzí a diabetem vykazují průměrný nadměrný věk mozku nebo "index stáří mozku" (BAI) 4 a 3,5 roku ve srovnání se zdravými kontrolami. Navíc se ukázalo, že vysoká BAI je nezávislým prediktorem úmrtnosti. Každý další rok BAI přináší relativní zvýšení rizika smrti o 3,3 %. Práce z jiných skupin naznačují, že cvičení je potenciálně účinné pro podporu „úspěšného stárnutí mozku“.

Studie účinků cvičení na kognitivní funkce zahrnují metaanalýzu 18 předchozích studií, které analyzovaly výsledky cvičení na kognitivní funkce u starších dospělých. Bylo zjištěno, že aerobní fitness trénink zlepšil výkon v několika kognitivních doménách, včetně exekutivních funkcí, kognitivní kontroly, prostorového zpracování a rychlosti zpracování, s průměrným zlepšením napříč studiemi a ve všech doménách o 0,5 standardní odchylky ve srovnání s kontrolami. Zlepšení bylo největší u výkonných a kontrolních procesů. Stupeň zlepšení také souvisel s délkou kondiční intervence, délkou tréninku a pohlavím (zdá se, že ženy měly prospěch více). Studie účinků cvičení na strukturu mozku zahrnují předchozí studii, do které bylo zařazeno 35 starších dospělých (14 s mírnou kognitivní poruchou, 16 zdravých kontrol), aby se zúčastnili 12týdenního programu chůze střední intenzity. VO2max subjektů se zvýšilo v průměru o 8,49 %. Míra zlepšení kardiorespirační zdatnosti (V̇O2peak) díky intervenci silně pozitivně korelovala s rozšířenými změnami v tloušťce kůry. Dohromady tyto a další studie naznačují, že aerobní cvičení může být účinným zásahem proti kortikální atrofii v důsledku stárnutí a onemocnění a může poskytnout ochranu proti budoucímu kognitivnímu poklesu u rizikových starších dospělých.

Tato studie předpokládá, že kognitivní výkon se zvýší po 12 týdnech pravidelného cvičení (1a), BAI na základě EEG bude nižší po 12 týdnech pravidelného cvičení (1b) a zlepšení kognitivních měření lze předvídat ze změn v BAI (1c). Kromě toho se předpokládá, že nadbytek BAI bude korelovat se špatnou kvalitou spánku, vyššími preexistujícími komorbiditami, špatnou stravou a malou sociální sítí (2). U jedinců se sedavým zaměstnáním, kteří absolvují 12týdenní cvičební program, se očekává, že prokážou měřitelná zlepšení ve věku mozku a kognitivních funkcí na základě EEG a že stupeň zlepšení bude souviset se stupněm zlepšení aerobní zdatnosti. Tato studie poskytne předběžná data na podporu větší a delší longitudinální studie navržené tak, aby 1) klinicky potvrdila nové, levné a pro pacienty příznivé biomarkery zdraví mozku založené na EEG; a 2) Posoudit účinnost intervencí zaměřených na zachování a zlepšení zdraví mozku a v konečném důsledku na prodloužení zdravotního stavu.