Effekt af fysisk træning på motorisk læring opnået med fysisk eller mental øvelse (EPICA)
Effekten af et akut anfald af fysisk træning på konsolideringsfasen af motorisk læring opnået gennem fysisk eller mental praksis
Motorisk læring er afgørende for menneskets daglige rutine, hvilket involverer tilegnelsen af nye bevægelser. Den består af en online-opkøbsfase efterfulgt af offline-konsolidering, hvor motorhukommelsen er organiseret i stabile repræsentationer. Tilegnelse kan opnås gennem fysisk praksis (PP, åbenlys gentagelse af bevægelse) eller mental genhør ved hjælp af motorisk billedsprog (MI). Nylige undersøgelser tyder på, at høj-intensitet interval fysisk træning (HIIE) forbedrer motorisk læring, især under konsolidering, ved at fremme neural plasticitet medieret af hjerne-afledt neurotrofisk faktor (BDNF). Imidlertid er virkningen af HIIE på sekventiel motorkonsolidering med PP eller MI stadig dårligt forstået.
I modsætning hertil reducerer søvnmangel (SD) BDNF-frigivelse og neural plasticitet. Begrænset forskning har udforsket virkningerne af SD på motorisk tilegnelse, især sekventiel motorisk læring. I betragtning af de modsatrettede virkninger af HIIE og SD kan udførelse af HIIE efter SD beskytte motorkonsolideringsprocesser.
Denne undersøgelse har til formål at undersøge indflydelsen af HIIE på sekventiel motorisk læring ved hjælp af PP eller MI under både søvnberøvede og normale søvnforhold. Seks grupper, der hver omfatter 12 deltagere, lærer en bimanuel sekvens med 8 punkter.
- MI-gruppe: erhvervede den motoriske sekvens mentalt under træning
- MI+HIIE-gruppe: erhvervede den motoriske sekvens mentalt og opnåede en HIIE før konsolideringen
- PP: erhvervede den motoriske sekvens fysisk
- PP+HIIE-gruppe: erhvervede den motoriske sekvens fysisk og opnåede en HIIE før konsolideringen
- SD+PP-gruppe: en nats søvnmangel forud for fysisk motorisk erhvervelse med PP og konsolidering
- SD+PP+HIIE-gruppe: én nats søvnmangel forud for fysisk motorisk erhvervelse og HIIE før konsolidering.
Alle grupper vil blive testet på rækkefølgen i begyndelsen og slutningen af tilegnelsesfasen (før og efter erhvervelse) og efter den fysiske træning (dvs. HIIE) eller hvileperioden (efter træning).
Hypoteserne for denne undersøgelse er:
- Akut fysisk træning (HIIE) ville forbedre konsolideringen af motorisk hukommelse (efter træning) efter fysisk og mental tilegnelse (PP,MI) sammenlignet med tilstande uden træning.
- En nat med søvnmangel ville påvirke tilegnelsen og konsolideringen af motorisk læring.
Fysisk træning ville kompensere for de skadelige virkninger af søvnmangel på konsolideringen af motorisk læring.
Studieoversigt
Status
Betingelser
Detaljeret beskrivelse
Evnen til at lære ny bevægelse (dvs. motorisk læring) er en væsentlig del af menneskets daglige rutine. Motorisk læring er typisk karakteriseret ved en online tilegnelsesfase efterfulgt af en offline konsolideringsfase (dvs. uden yderligere praksis), hvorved de motoriske hukommelsesspor reorganiseres til stabile og langvarige repræsentationer. Tilegnelsen kan opnås gennem fysisk praksis (PP, åbenlys gentagelse af bevægelsen) eller gennem motorisk billedsprog (MI, skjult gentagelse af bevægelse). I løbet af de sidste to årtier har undersøgelser vist, at udførelse af intervaløvelser med høj intensitet (HIIE) kan forbedre motorisk indlæring og især konsolideringsfasen. Det ser ud til, at HIIE inducerede en gunstig fysiologisk kaskade, der bidrager til den neurale plasticitet. I denne vene synes både lactat- og hjerneafledte neurotrofisk faktor (BDNF) biologiske markører at spille en stor rolle i langtidshukommelseskonsolidering. Til dato er der lidt kendt om HIIE-bidraget til sekventiel motorkonsolidering med PP eller MI.
I modsætning til HIIE reducerede søvnmangel den frigivne BDNF og den neurale plasticitet. Der er meget få undersøgelser, der har undersøgt virkningen af søvnmangel (SD) på motorisk tilegnelse og kun én på sekvensmotorisk indlæring. I betragtning af de antagonistiske virkninger af HIIE og SD, kan det være muligt, at udførelse af HIIE efter SD kunne beskytte motorkonsolideringsprocesserne.
Derfor er hovedmålet med denne undersøgelse at forstå indflydelsen af HIIE på sekventiel motorisk læring gennem PP eller MI under tilstand af søvnmangel og normal nat. I denne undersøgelse vil seks grupper blive tilmeldt hver med 12 deltagere. Alle grupper lærer en bimanuel sekvens på 8 emner.
- MI-gruppe: erhvervede den motoriske sekvens mentalt under træning
- MI+HIIE-gruppe: erhvervede den motoriske sekvens mentalt og opnåede en HIIE før konsolideringen
- PP: erhvervede den motoriske sekvens fysisk
- PP+HIIE-gruppe: erhvervede den motoriske sekvens fysisk og opnåede en HIIE før konsolideringen
- SD+PP-gruppe: en nats søvnmangel forud for fysisk motorisk erhvervelse med PP og konsolidering
- SD+PP+HIIE-gruppe: én nats søvnmangel forud for fysisk motorisk erhvervelse og HIIE før konsolidering.
Alle grupper vil blive testet på rækkefølgen i begyndelsen og slutningen af tilegnelsesfasen (før og efter erhvervelse) og efter den fysiske træning (dvs. HIIE) eller hvileperioden (efter træning).
Hypoteserne for denne undersøgelse er:
- Akut fysisk træning (HIIE) ville forbedre konsolideringen af motorisk hukommelse (efter træning) efter fysisk og mental tilegnelse (PP,MI) sammenlignet med tilstande uden træning.
- En nat med søvnmangel ville påvirke tilegnelsen og konsolideringen af motorisk læring.
- Fysisk træning ville kompensere for de skadelige virkninger af søvnmangel på konsolideringen af motorisk læring.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Faktiske)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
-
Lyon, Frankrig, 69004
- Service d'explorations fonctionnelles respiratoires-Médecine du sport et de l'activité physique, Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon
-
Villeurbanne, Frankrig, 69622
- Laboratoire LIBM, Université Lyon 1
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
- Voksen
Tager imod sunde frivillige
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Mand eller kvinde i alderen 18 til 35
- Tilgængelig for hele undersøgelsen (maks. 12 dage)
- Højrehåndede øvre lemmer med en score > 0,5 på Edinburgh lateralitetstesten
- Efter at have dateret og underskrevet et informeret samtykke
- Subjekt tilsluttet eller berettiget til en social sikringsordning
- Fravær af kontraindikation til udøvelsen af fysisk aktivitet
- Betragtes som aktiv ifølge GPAQ
- Neutral eller moderat cirkadisk typologi (31 til 69)
- Regelmæssig fysisk aktivitet (minimum 2 timer/uge)
Ekskluderingskriterier:
- Muskuloskeletal skade < 6 måneder
- Patologi eller kirurgisk indgreb, der resulterer i en bevægelsesforstyrrelse < 6 måneder
- Kronisk eller invaliderende neurologisk, kardiovaskulær eller psykisk patologi
- Hvilepuls > 100 slag/min
- Pittsburgh søvnkvalitetsindeks > 7
- Indtagelse af sovemedicin eller medicin med psykoaktiv effekt i løbet af de sidste 6 måneder
- Løbende deltagelse i en interventionel forskning
- Gravide eller ammende kvinder
- Person, der er berøvet retlig eller administrativ frihed.
- Kontraindikation til TMS:
- Hyppig eller svær hovedpine
- Epilepsis historie
- Hovedtraume med tab af bevidsthed
- Implanteret udstyr (inklusive implanteret pacemaker eller defibrillator, cochleaimplantat, pumpe, der administrerer medicin, kirurgiske clips, metalsplinter)
- Neurokirurgisk indgreb (især øjenkirurgi)
- Et åbent sår i hovedbunden
- Indtagelse af mere end tre glas alkohol om dagen
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Grundvidenskab
- Tildeling: Randomiseret
- Interventionel model: Parallel tildeling
- Maskning: Ingen (Åben etiket)
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentel: PP (fysisk praksis)
Erhvervet den motoriske sekvens fysisk
|
Deltagere i den normale natgruppe vil tilbringe en nat med at sove i deres eget hjem.
Deltagerne vil se en dokumentar i samme tid som den fysiske træning (dvs. 17 minutter).
Deltagerne vil øve en bimanuel sekventiel fingertappingsopgave, der består af 8 bevægelser.
Deltageren vil blive bedt om at udføre sekvensen så hurtigt og så præcist som muligt under blokke på 30 s (dvs.
tolv blokke under træning).
|
|
Eksperimentel: MI (motoriske billeder)
Tilegnet den motoriske sekvens mentalt under træning
|
Deltagere i den normale natgruppe vil tilbringe en nat med at sove i deres eget hjem.
Deltagerne vil se en dokumentar i samme tid som den fysiske træning (dvs. 17 minutter).
På den bimanuelle fingertappingsopgave, der består af 8 elementer, vil deltageren blive bedt om at gentage den motoriske sekvens mentalt ved hjælp af MI (mental rehearsal of movement) i løbet af tolv blokke af 30 sekunder.
Deltageren vil forestille sig at udføre sekvensen så hurtigt og præcist som muligt uden åbenlyse bevægelser.
|
|
Eksperimentel: MI+HIIE (motoriske billeder + høj-intensitet interval fysisk træning)
Tilegnet den motoriske sekvens mentalt og opnå en HIIE før konsolideringen
|
Deltagere i den normale natgruppe vil tilbringe en nat med at sove i deres eget hjem.
På den bimanuelle fingertappingsopgave, der består af 8 elementer, vil deltageren blive bedt om at gentage den motoriske sekvens mentalt ved hjælp af MI (mental rehearsal of movement) i løbet af tolv blokke af 30 sekunder.
Deltageren vil forestille sig at udføre sekvensen så hurtigt og præcist som muligt uden åbenlyse bevægelser.
Deltagere i motionsgruppen (dvs. IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) starter med en 2-minutters opvarmning på en ergometercyklus. Efter opvarmningen vil de udføre 3 minutters træning med en arbejdsbelastning tilpasset deres maksimale aerobe kraft (MAP) svarende til 80 % af deres MAP og derefter hvile aktivt i 2 minutter ved 40 % af MAP. Denne cyklus på 5 minutter vil blive gentaget 3 gange i træk, hvilket resulterer i i alt 17 minutters fysisk træning inklusive opvarmningen. |
|
Eksperimentel: PP+HIIE (fysisk praksis + motoriske billeder + høj-intensitet interval fysisk træning)
Opnåede motorsekvensen fysisk og opnåede en HIIE før konsolideringen
|
Deltagere i den normale natgruppe vil tilbringe en nat med at sove i deres eget hjem.
Deltagerne vil øve en bimanuel sekventiel fingertappingsopgave, der består af 8 bevægelser.
Deltageren vil blive bedt om at udføre sekvensen så hurtigt og så præcist som muligt under blokke på 30 s (dvs.
tolv blokke under træning).
Deltagere i motionsgruppen (dvs. IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) starter med en 2-minutters opvarmning på en ergometercyklus. Efter opvarmningen vil de udføre 3 minutters træning med en arbejdsbelastning tilpasset deres maksimale aerobe kraft (MAP) svarende til 80 % af deres MAP og derefter hvile aktivt i 2 minutter ved 40 % af MAP. Denne cyklus på 5 minutter vil blive gentaget 3 gange i træk, hvilket resulterer i i alt 17 minutters fysisk træning inklusive opvarmningen. |
|
Eksperimentel: SD + PP (søvnmangel + fysisk træning)
En nat med søvnmangel forud for fysisk motorisk erhvervelse med PP og konsolidering
|
Deltagerne vil se en dokumentar i samme tid som den fysiske træning (dvs. 17 minutter).
Deltagerne vil øve en bimanuel sekventiel fingertappingsopgave, der består af 8 bevægelser.
Deltageren vil blive bedt om at udføre sekvensen så hurtigt og så præcist som muligt under blokke på 30 s (dvs.
tolv blokke under træning).
Deltagerne i søvndeprivationsgruppen vil tilbringe en nat vågne, under opsyn af en efterforsker, på Croix-Rousse Hospital.
Efterforskeren vil give en liste over aktiviteter for at holde deltageren vågen.
|
|
Eksperimentel: SD+PP+HIIE (søvnmangel + fysisk træning + høj-intensitet interval fysisk træning)
En nat med søvnmangel forud for fysisk motorisk erhvervelse og HIIE før konsolidering
|
Deltagerne vil øve en bimanuel sekventiel fingertappingsopgave, der består af 8 bevægelser.
Deltageren vil blive bedt om at udføre sekvensen så hurtigt og så præcist som muligt under blokke på 30 s (dvs.
tolv blokke under træning).
Deltagere i motionsgruppen (dvs. IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) starter med en 2-minutters opvarmning på en ergometercyklus. Efter opvarmningen vil de udføre 3 minutters træning med en arbejdsbelastning tilpasset deres maksimale aerobe kraft (MAP) svarende til 80 % af deres MAP og derefter hvile aktivt i 2 minutter ved 40 % af MAP. Denne cyklus på 5 minutter vil blive gentaget 3 gange i træk, hvilket resulterer i i alt 17 minutters fysisk træning inklusive opvarmningen.
Deltagerne i søvndeprivationsgruppen vil tilbringe en nat vågne, under opsyn af en efterforsker, på Croix-Rousse Hospital.
Efterforskeren vil give en liste over aktiviteter for at holde deltageren vågen.
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Nummer på korrekt rækkefølge mellem post-acquisition og post-motion for PP og PP+HIIE
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
I den bimanuelle fingertapping-opgave svarer nøjagtigheden til den antal korrekte sekvens udført i løbet af en praksisblok. Det primære resultatmål vil være forskellen i antallet af korrekte sekvenser, der udføres mellem slutningen af erhvervelsen (post-acquisition) og konsolidering (post-acquisition) -øvelse) stadier mellem PP og PP+HIIE.
|
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Laktatvurdering mellem præ-erhvervelse og post-træning for alle grupper
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 12 dage.
|
Biologiske variabler vil omfatte måling af tre molekyler: lactat, BDNF og cortisol. Blodlaktat vil blive opsamlet fra et kapillærblod på fingeren og vil straks blive analyseret ved hjælp af en laktatanalysator. Laktat vil blive sammenlignet for alle grupper mellem de to-tidsrammer før erhvervelse og efter træning |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 12 dage.
|
|
Nummer på korrekt rækkefølge mellem post-acquisition og post-øvelse for IM og IM+HIIE
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
I den bimanuelle fingertap-opgave svarer nøjagtigheden til den talkorrekte sekvens udført under en øvelsesblok. Dette sekundære resultatmål vil være forskellen i antallet af korrekte sekvenser udført mellem slutningen af erhvervelsen (efter erhvervelsen) og konsolideringen (efter træningen) mellem IM og IM+HIIE. |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
|
Nummer på korrekt rækkefølge mellem præ-acquisition, post-acquisition og post-øvelse for SD og SD+PP
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
I den bimanuelle fingertap-opgave svarer nøjagtigheden til den talkorrekte sekvens udført under en øvelsesblok. Dette sekundære resultatmål vil være forskellen i antallet af korrekte sekvenser, der udføres mellem begyndelsen af erhvervelsen (præ-acquisition), slutningen af erhvervelsen (post-acquisition) og konsolideringen (post-exercise) stadierne mellem SD og SD +PP grupper. |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
|
Nummer på korrekt rækkefølge mellem post-acquisition og post-motion for SD+PP og SD+PP+HIIE
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
I den bimanuelle fingertap-opgave svarer nøjagtigheden til den talkorrekte sekvens udført under en øvelsesblok. Dette sekundære resultatmål vil være forskellen i antallet af korrekte sekvenser, der udføres mellem slutningen af erhvervelse (efter erhvervelse) og konsolidering (efter træning) mellem SD+PP- og SD+PP+HIIE-grupperne. |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
|
Neurofysiologiske oplysninger mellem præ-erhvervelse, post-erhvervelse og post-træning for alle grupper (IM, PP, IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP, SD+PP+HIIE)
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
Neurofysiologisk måling vil blive indsamlet med transkraniel magnetisk stimulation (TMS). TMS er et værktøj, der genererer et magnetfelt, der depolariserer neuronet i den primære motoriske cortex og giver mulighed for at undersøge cortico-spinal excitabilitet (CSE) gennem motorisk fremkaldt potentiale (MEP). For at overveje muskelfibrenes excitabilitet, når MEP-amplitude analyseres, vil reaktioner blive normaliseret til den maksimale M-bølge. Vurderingen af M-bølge for den første dorsale interosseøse muskel vil blive opnået med en enkelt konstant-strøm stimulering påført på ulnarerverne via en 30 mm anode-katode bipolær filtpude. Gennemsnittet af MEP vil blive normaliseret til M-bølge ved hjælp af denne formel: MEP normaliseret=((Mean MEP (mV))/(Mean Mmax (mV) ))*100 MEP Normalized vil blive sammenlignet for alle grupper mellem tre-tidsramme før-erhvervelse, post-anskaffelse og post-træning |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
|
BDNF-vurdering mellem præ-erhvervelse og post-træning for alle grupper
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
Biologiske variabler vil omfatte måling af tre molekyler: lactat, BDNF og cortisol. En 5 ml blodprøve vil blive opsamlet fra en antecubital vene og vil straks blive centrifugeret. Plasmaet vil blive adskilt fra serumet og opbevaret ved -80 °C. BDNF (brain-derived neurotrophic factor) niveauer vil blive analyseret ved hjælp af enzym-linked immunosorbent assay metode (ELISA Kit) ved afslutningen af undersøgelsen. BDNF vil blive sammenlignet for alle grupper mellem de to-tidsrammer før erhvervelse og efter træning |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
|
Kortisolvurdering mellem præ-acquisition og post-motion for alle grupper
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
Biologiske variabler vil omfatte måling af tre molekyler: lactat, BDNF og cortisol. En 5 ml blodprøve vil blive opsamlet fra en antecubital vene og vil straks blive centrifugeret. Plasmaet vil blive adskilt fra serumet og opbevaret ved -80 °C. Cortisolniveauer vil blive analyseret ved hjælp af enzym-linked immunosorbent assay-metode (ELISA Kit) ved afslutningen af undersøgelsen. Kortisol vil blive sammenlignet for alle grupper mellem de to-tidsrammer før erhvervelse og efter træning |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
|
Antal korrekte sekvenser mellem post-acquisition og post-motion for PP- og MI-grupper
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
I den bimanuelle fingertap-opgave svarer nøjagtigheden til den talkorrekte sekvens udført under en øvelsesblok. Dette sekundære resultatmål vil være forskellen i antallet af korrekte sekvenser, der udføres mellem slutningen af erhvervelsen (efter erhvervelsen) og konsolideringen (efter træningen) mellem PP- og MI-grupperne. |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
|
Antal korrekte sekvenser mellem post-acquisition og post-24h for alle grupper
Tidsramme: Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
I den bimanuelle fingertap-opgave svarer nøjagtigheden til den talkorrekte sekvens udført under en øvelsesblok. Dette sekundære resultatmål vil være forskellen i antallet af korrekte sekvenser, der udføres mellem slutningen af erhvervelsen (post-acquisition) og den næste dag efter en nats søvn (post-24 timer) for alle grupper. |
Gennem studieafslutning i gennemsnit 13 dage.
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Sponsor
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Maxime PINGON, MD, EFR-Médecine du sport et de l'activité physique, HCL
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Primær færdiggørelse (Faktiske)
Studieafslutning (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Faktiske)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Andre undersøgelses-id-numre
- 69HCL22_0425
- 2023-A00155-40 (Anden identifikator: ID-RCB)
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .