Auswirkungen einer Fahrradintervention auf kognitive Fähigkeiten und kardiovaskuläre Gesundheit (BIKE)

Angesichts des weltweit steigenden Anteils älterer Erwachsener und des fortschreitenden Rückgangs der Gehirnfunktion mit zunehmendem Alter besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuartiger Interventionen zum Schutz des alternden Gehirns. Der vorherrschende Ansatz für die Umsetzung von körperlichem Training zur Verbesserung der Gehirnfunktion ist die Steigerung der kardiovaskulären Fitness. Allerdings gibt es gemischte empirische Belege für die Wirksamkeit dieses Ansatzes. Darüber hinaus gibt es auch akute Auswirkungen des Trainings innerhalb einer Stunde nach Beendigung einer einzelnen Trainingseinheit. Diese Effekte treten auf, bevor Anpassungen im Zusammenhang mit der Fitness auftreten können, und Tierstudien haben gezeigt, dass sie in denselben Gehirnregionen auftreten, die von einem längerfristigen Trainingstraining profitieren. Daher schlagen die Forscher vor, dass das akute Paradigma ein Instrument ist, um diese frühe, direkte Reaktion des Trainings zu untersuchen, um zu bestimmen, wie der langfristige Nutzen des Trainings für das alternde Gehirn am besten maximiert werden kann. Dies stellt eine entscheidende Notwendigkeit dar, den mechanistischen Zusammenhang zwischen akuten und langfristigen Auswirkungen von körperlicher Betätigung auf das alternde Gehirn zu bestimmen. Unser langfristiges Ziel ist es herauszufinden, wie Bewegung das Gehirn vor den negativen Auswirkungen des Alterns schützt. Unser spezifisches Ziel in diesem R21-Vorschlag besteht wiederum darin, das Konzept zu unterstützen oder zu widerlegen, dass eine einzelne Trainingseinheit zu akuten Steigerungen der funktionellen Synchronität klinisch relevanter Gehirnnetzwerke führt, die mit aufgelaufenen Trainingseffekten in denselben Gehirnsystemen zusammenhängen. Unsere zentrale Hypothese ist, dass die Auswirkungen von Übungen mittlerer Intensität die funktionelle Synchronität des Hippocampus mit dem Default Mode Network und des präfrontalen Kortex mit dem Fronto-Executive Network auf die gleiche Weise erhöhen wie ein 12-wöchiges Trainingsprogramm mittlerer Intensität . Diese Hypothese basiert auf Daten, die akute Auswirkungen von Bewegung auf Faktoren im Zusammenhang mit neuronaler Plastizität und Erregbarkeit in denselben Gehirnregionen zeigen, die bei Tieren langfristige Auswirkungen von Bewegung zeigen. Der Beitrag der vorgeschlagenen Forschung ist bedeutend, da er bestimmen wird, inwieweit das Paradigma für akutes Training Aufschluss darüber geben kann, wie regelmäßiges Training das Gehirn vor den negativen Auswirkungen des Alterns schützt. Die vorgeschlagene Forschung ist innovativ, da die Forscher zum ersten Mal die überlappenden neuronalen Systeme und Ergebnisse untersuchen, die mit akutem und chronischem Training bei denselben Personen verbunden sind. Insgesamt wird der Erfolg dieses Projekts es künftigen Forschungsarbeiten ermöglichen, zu untersuchen, wie sich unterschiedliche Trainingsparameter wie Modus oder Intensität auf die durch körperliche Betätigung verursachte Veränderung der Gehirnfunktion und den zeitlichen Verlauf dieser Effekte auswirken, sowie die neurobiologischen Mechanismen, die mit den direkten Auswirkungen von körperlicher Betätigung verbunden sind das alternde Gehirn.