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Übungseffekte auf die Gesundheit des Gehirns und das Lernen von Minuten bis Monaten (EXTEND)

24. Juli 2025 aktualisiert von: Michelle W. Voss

Übung zur Verbesserung der Hippocampus-Konnektivität und des Lernens bei älteren Erwachsenen

Angesichts des beschleunigten Wachstums älterer Erwachsener weltweit und des Rückgangs der kognitiven Funktionen mit zunehmendem Alter sind Therapeutika, die den altersbedingten kognitiven Rückgang beheben, mehr denn je erforderlich. Die vorgeschlagene Forschung zielt darauf ab, die Auswirkungen von körperlicher Betätigung auf die Funktion des Hippocampus-Netzwerks sowie auf Lernen und Gedächtnis, die mit zunehmendem Alter und bei Alzheimer nachlassen, besser zu verstehen und besser zu erkennen. Der Erfolg würde zu neuen Wegen führen, um die Vorteile von Bewegung auf das kognitive Altern zu erkennen, und würde zu mechanistischen Erkenntnissen darüber führen, wie eine solche Plastizität möglich ist, und gleichzeitig Präventionsstrategien unterstützen.

Studienübersicht

Detaillierte Beschreibung

Tiermodelle belegen eindeutig, dass körperliche Betätigung Alterungsanfällige Gehirnbereiche wie den Hippocampus schützt und dass diese Vorteile zu besserem Lernen führen. Im Gegensatz dazu gibt es gemischte Ergebnisse aus Humanstudien zu den kognitiven Vorteilen von Bewegung bei gesunden älteren Erwachsenen. Dieser Gegensatz deutet darauf hin, dass es immer noch an Verständnis dafür mangelt, wie Bewegung den Verlauf des kognitiven Verfalls bei alternden Erwachsenen verändern könnte. Es gibt jedoch keine Studien am Menschen, die die Auswirkungen von körperlicher Betätigung auf die Kognition bei älteren Erwachsenen umfassend getestet haben, wobei Lernaufgaben auf Basis neurowissenschaftlicher Grundübungen durchgeführt wurden. Das Ziel der vorgeschlagenen Forschung besteht darin, diese Übersetzungslücke zu schließen, indem ermittelt wird, ob verschiedene Arten von Übungen die gleichen Arten des Lernens bei älteren Erwachsenen verbessern, die sich in Tiermodellen durch eine Verbesserung der Hippocampusfunktion nachweislich verbessern. Dies wird die Forscher einem langfristigen Ziel näher bringen, herauszufinden, wie Bewegung das Gehirn vor den negativen Auswirkungen des Alterns schützt, um Interventionen zu entwickeln, die den altersbedingten kognitiven Rückgang minimieren. Die Gesamthypothese ist, dass Bewegung das Lernen verbessert, wenn sie die funktionelle Kommunikation zwischen Hippocampus und Kortikalis steigert, die andernfalls mit zunehmendem Alter abnimmt. Die Forscher werden dies an einer Stichprobe gesunder älterer Erwachsener testen, indem sie feststellen, ob eine Zunahme der funktionellen Hippocampus-kortikalen Konnektivität durch körperliches Training das Lernen bei einer Reihe von Aufgaben verbessert, die den Hippocampus für den Erwerb neuer relationaler Erinnerungen im Vergleich zu Bedingungen derselben Aufgaben erfordern Der Hippocampus sollte für Lernen und Gedächtnis nicht erforderlich sein.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

122

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

    • Iowa
      • Iowa City, Iowa, Vereinigte Staaten, 52242-1401
        • University of Iowa

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

55 Jahre bis 80 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Berechtigt zur Teilnahme an einer Aerobic-Intervention auf der Grundlage des Fragebogens zur körperlichen Aktivitätsbereitschaft und einer korrigierten Sehkraft von 20/40.
  • Genehmigung eines Arztes, der die Elektrokardiographie (EKG)-Reaktion während eines maximalen aeroben Fitnesstests überwacht hat, der Teil des unten beschriebenen zweiten Studienbesuchs ist.
  • Im letzten Kalenderjahr weniger als 60 Minuten pro Woche trainiert haben

Ausschlusskriterien:

  • Nicht im Alter zwischen 55 und 80 Jahren
  • Ich spreche nicht fließend Englisch
  • Punktzahl < 20 (von 30) beim Montreal Cognitive Assessment (MoCA)
  • Unfähigkeit, experimentelle Anweisungen einzuhalten
  • Qualifizieren Sie sich gemäß den veröffentlichten Standards des American College of Sports Medicine als „hohes Risiko“ für ein akutes kardiovaskuläres Ereignis
  • Frühere Diagnose einer neurologischen, metabolischen oder psychiatrischen Erkrankung und keine frühere Hirnverletzung, die mit Bewusstlosigkeit einhergeht
  • Unfähigkeit, eine MRT durchzuführen

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
  • Maskierung: Doppelt

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Kardiorespiratorisches Fitnesstraining
Beim kardiorespiratorischen Fitnesstraining handelt es sich um ein 24-wöchiges überwachtes Fahrradprogramm zur Verbesserung der kardiorespiratorischen Fitness unter direkter Aufsicht des Forschungsteams. Alle Teilnehmer erhalten zunächst eine persönliche Einweisung durch einen Trainingsspezialisten, der von Dr. Gary Pierce in der Überwachung eines Trainingsprogramms für gesunde ältere Erwachsene geschult wurde. Das Training beginnt mit einem 5-minütigen Aufwärmen, 20 Minuten Radfahren mit mittlerer Intensität und 30 Minuten Radfahren mit leichter Intensität sowie 5 Minuten Abkühlen pro Sitzung, für 3 Sitzungen/Woche. In jeder weiteren Woche werden 6 Minuten Radfahren mit mäßiger Intensität pro Sitzung hinzugefügt, bis die Gesamtzeit für mäßig intensives Radfahren zu Beginn der 5. Woche 50 Minuten pro Sitzung beträgt (mit zusätzlichen 5 Minuten Aufwärmen und 5 Minuten Abkühlen). .
Körperliche Betätigung mittlerer Intensität zur Verbesserung der kardiorespiratorischen Fitness
Aktiver Komparator: Funktionelles Fitnesstraining
Beim funktionellen Fitnesstraining handelt es sich um ein 24-wöchiges betreutes Trainingsprogramm, das sich auf funktionelle Flexibilität und Mobilität konzentriert und direkt von unserem Forschungsteam betreut wird. Alle Teilnehmer erhalten zunächst eine persönliche Einweisung durch einen Trainingsspezialisten, der von Dr. Gary Pierce in der Überwachung eines Trainingsprogramms für gesunde ältere Erwachsene geschult wurde. Das Training beginnt mit einem 5-minütigen Aufwärmen, 20 Minuten Radfahren mit leichter Intensität und 20 Minuten dynamischem Dehnen, um den Bewegungsumfang und die funktionelle Fitness zu erhöhen, für 3 Sitzungen pro Woche. In jeder weiteren Woche werden zusätzliche Dehnübungen hinzugefügt, um die Abwechslung zu gewährleisten und die Flexibilität aller wichtigen Muskelgruppen zu verbessern.
Körperliches Training mit geringer Intensität zur Verbesserung der funktionellen Fitness

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Veränderung des hippocampusabhängigen Lernens
Zeitfenster: Grundlinie, 24 Wochen
Lernrate bei Konstrukten, die in Tiermodellen einschließlich Kontexterwerb, episodischen Assoziationen und räumlicher Navigation untersucht wurden. Das primäre Ergebnis wird für die räumliche Navigationsaufgabe angegeben, die mit der Struktur und Funktion der Hippocampus verbunden ist, was im Weg zum Wegfindungszustand ist. Wir berichten von Veränderungen in der Steigung, um Lernversuche zu erhalten. Die Steigung wird basierend auf dem Anteil der auf einer Karte korrekt zurückgerufenen Elemente über vier Lernversuche berechnet. Für jeden Versuch kann der korrekte Anteil von 0 bis 1 reichen, und eine höhere Zahl repräsentiert ein schnelleres Lernen, was besser ist.
Grundlinie, 24 Wochen

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung der Hippocampus-kortikalen funktionellen Konnektivität
Zeitfenster: Grundlinie, 30 Minuten
Die Veränderung der Stärke der Korrelation zwischen dem spontanen funktionellen Magnetresonanz-Bildgebungssignal (FMRI) im Hippocampus und kortikalen Regionen in einem Hippocampus-Cortical-Speichersystem.
Grundlinie, 30 Minuten
Änderung der Hippocampus-kortikalen funktionellen Konnektivität
Zeitfenster: Grundlinie, 24 Wochen
Die Veränderung der Stärke der Korrelation zwischen dem spontanen funktionellen Magnetresonanz-Bildgebungssignal (FMRI) im Hippocampus und kortikalen Regionen in einem Hippocampus-Cortical-Speichersystem.
Grundlinie, 24 Wochen
Änderung der kardiorespiratorischen Fitness
Zeitfenster: Grundlinie, 24 Wochen
Die kardiorespiratorische Fitness wird während eines maximalen Trainingstests gemessen. Die Sauerstoffaufnahme (VO2) wird aus abgelaufenen Luftproben gemessen, die in 30 Sekunden lang in Intervallen entnommen wurden, bis ein Peak VO2, der höchste VO2, zu dem Zeitpunkt der Testabbruch aufgrund der Symptombegrenzung und/oder der gewaltigen Erschöpfung erreicht wird. Die maximale VO2 -Änderung wird für beschreibende Ergebnisse angegeben.
Grundlinie, 24 Wochen

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Ermittler

  • Hauptermittler: Michelle W Voss, PhD, University of Iowa

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

1. Mai 2018

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

21. Juni 2023

Studienabschluss (Tatsächlich)

21. Juni 2023

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

30. März 2017

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

10. April 2017

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

14. April 2017

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

13. August 2025

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

24. Juli 2025

Zuletzt verifiziert

1. Juli 2025

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • 201705800
  • 1R01AG055500-01 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

JA

Beschreibung des IPD-Plans

In Übereinstimmung mit den NIH-Vorschriften stellen die Forscher die Daten und relevanten Unterlagen anderen Forschern zur Verfügung, nachdem sie die wichtigsten Ergebnisse der Studie zur Veröffentlichung angenommen haben. Die Ermittler werden Analysetools während ihrer Entwicklung weitergeben. Da die erhobenen Daten anonym bleiben sollen, dient lediglich eine Betreffnummer zur Identifizierung aller Daten. Um die Privatsphäre und Vertraulichkeit der Daten weiter zu schützen, werden Daten und Dokumentation nur im Rahmen einer Vereinbarung zur Datenweitergabe zur Verfügung gestellt, die Einschränkungen für die Übermittlung von Daten an andere und die Verpflichtung vorsieht, dass die Daten nur für Forschungszwecke verwendet werden nicht für ein gewinnorientiertes Unternehmen.

IPD-Sharing-Zeitrahmen

Nach Abschluss der Datenerfassung werden wir grundlegende Neuroimaging-Daten und phänotypische Daten weitergeben. Wir werden die Interventionsergebnisdaten weitergeben, nachdem wir unsere Ergebnisse für jedes Hauptziel veröffentlicht haben.

IPD-Sharing-Zugriffskriterien

Wir werden auf einer offenen Plattform wie OpenNeuro (https://openneuro.org/) teilen.

Art der unterstützenden IPD-Freigabeinformationen

  • STUDIENPROTOKOLL
  • SAFT
  • ICF
  • ANALYTIC_CODE

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

Klinische Studien zur Kardiorespiratorisches Fitnesstraining

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