Aerob træning og cerebrovaskulær funktion

For at imødegå de voksende sundhedsudfordringer i en aldrende veteranbefolkning er det afgørende at forstå effektive rehabiliteringsteknikker, der afbøder aldersrelateret komorbiditet og forbedrer livskvaliteten. Til dato er motion en af ​​få dokumenterede interventioner, der dæmper aldersrelaterede fald i hjernens sundhed og funktion. Et konsekvent, men uforklarligt fund i mange af disse undersøgelser er en ændring i det kortikale aktiveringsmønster under opgaven, vurderet ved hjælp af blod-iltniveauafhængigt (BOLD) signal med fMRI, der svarer til forbedret opgaveudførelse. To nøglemålinger for cerebrovaskulær sundhed og funktion, som er underudforsket, men som kan påvirke de dokumenterede ændringer i BOLD-responsen, der observeres med postaerob aktivitet, er: 1) ændringer i hvilende eller basal cerebral blodgennemstrømning (perfusion) til centrale hjerneområder; og 2) ændringer i cerebrovaskulaturens evne til at udvide sig i lyset af øget efterspørgsel, kaldet cerebrovaskulær reaktivitet (CVR). Efterforskernes mål er at kvantificere virkningen af ​​aerob træning på cerebrovaskulær funktion, og hvordan både perfusion og CVR bidrager til BOLD-signalet under opgavebaseret fMRI. I overensstemmelse med efterforskernes tidligere aldrings- og træningsstudier vil deltagerne fuldføre en af ​​to betingelser; 1) en aerob intervaltræningsintervention (Spin; n= 44) eller 2) en ikke-aerob strækkontroltilstand (Kontrol; n=44). Kardiovaskulær kondition, arteriel spin-mærkning for basal cerebral perfusion, CVR, opgavebaseret fMRI (kognitiv-eksekutiv og motorisk) og adfærdsmæssige resultater vil blive vurderet før og efter interventionerne. De specifikke mål vil bestemme effekten af ​​en 12-ugers aerob træningsintervention på ændringer i cerebral perfusion og CVR hos ældre veteraner. Forskerne antager, at sammenlignet med kontrolgruppen vil den aerobt trænede gruppe have øget basal perfusion og CVR i områder, der viser aldersrelateret tilbagegang, og som har vist sig at være formbare for aerob træning (inferior frontale og motoriske cortex).

Forskning gennem de sidste par årtier har drevet den fortsatte promovering af træning som en af ​​de mest virkningsfulde indgreb i centralnervesystemets sundhed og funktion. I spidsen for meget af denne forskning er brugen af ​​opgavebaseret fMRI BOLD til at kvantificere gavnlige ændringer i kortikal funktion efter aerob træning. Selvom den er transformativ, er den sande effekt af denne forskning begrænset i omfang, indtil efterforskerne kan definere indflydelsen af ​​cerebrovaskulær funktion på den veldokumenterede gavnlige ændring i BOLD-respons. Efterforskerne ved, at ældre voksne, der er fysisk aktive, har forbedret vaskulær sundhed, men kender ikke den fulde effekt af en træningsintervention på cerebrovaskulær sundhed. Hvis hypoteserne om forbedret perfusion og CVR understøttes, vil det informere om aktuelle interventionsstrategier og vil tilføje vigtige yderligere oplysninger om motions potentiale for at forbedre hjernens sundhed ved aldring. Dette ville have konsekvenser for aldrende veteraner med risiko for neurodegenerativ sygdom forårsaget af cerebrovaskulær dysfunktion.