- ICH GCP
- US-Register für klinische Studien
- Klinische Studie NCT03670186
Auswirkungen der genetischen Variation auf die Wirksamkeit von Aerobic-Übungen
Auswirkungen des BDNF-Val66Met-Polymorphismus auf die Wirksamkeit von Aerobic-Übungen bei sesshaften, gesunden Männern
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Aerobic-Übungen fördern die Gesundheit und Funktion des Gehirns. In der Tat hat sich gezeigt, dass Bewegung das Lernen und Gedächtnis verbessert, den kognitiven Abbau verzögert und bei gesunden, alternden Personen vor Hirnatrophie schützt. Darüber hinaus reduzieren Trainingsprogramme Hirnverletzungen und verzögern den Beginn und das Fortschreiten von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer. Die individuelle Variabilität in der Wirksamkeit dieser Programme schränkt jedoch ihre weitverbreitete Anwendung als "Therapeutikum" ein. Genetische Varianten können zu dem großen Grad an individueller Variabilität in den Auswirkungen von Bewegung auf die Kognition und die Gesundheit des Gehirns beitragen.
Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) ist ein Neurotrophin, das eine Schlüsselrolle bei der aktivitätsabhängigen Neuroplastizität spielt. Nagetierstudien zeigen, dass ein Anstieg von BDNF die Auswirkungen von Bewegung auf Lernen und Gedächtnis vermittelt. Ein einzelner Nukleotidpolymorphismus im BDNF-Gen, der eine Substitution von Valin (Val) zu Methionin (Met) an Codon 66 verursacht, reduziert die aktivitätsabhängige Sekretion von BDNF und ist mit einer veränderten Hippocampus-Aktivierung und einem schlechteren episodischen Gedächtnis verbunden. Das Ziel dieser Forschung ist es festzustellen, ob nach sechs aufeinanderfolgenden Wochen hochintensivem Intervalltraining (HIIT), dreimal pro Woche, der BDNF Val66Met-Polymorphismus die Auswirkungen einer weiteren HIIT-Sitzung auf die kortikospinale Erregbarkeit sowie die intrakortikalen und spinalen Schaltkreise beeinflusst. Darüber hinaus zielt diese Studie darauf ab, zu beurteilen, ob der BDNF-Val66Met-Polymorphismus die Auswirkungen von sechs aufeinanderfolgenden Wochen HIIT auf BDNF, Arbeitsgedächtnis und kardiorespiratorische Fitness mildert. Die Ergebnisse werden zeigen, ob das BDNF-Val-Allel einen Vorteil für die Erzielung größerer belastungsinduzierter Vorteile bietet und somit dazu beitragen könnte, Trainingsprogramme zu individualisieren, um ihre vorteilhaften Wirkungen zu maximieren. Diese Daten werden auch Einblicke in die Mechanismen geben, durch die Aerobic-Übungen Neuroplastizität induzieren.
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
-
-
Ontario
-
Hamilton, Ontario, Kanada, L8S4K1
- McMaster University, Ivor Wynne Centre (IWC) building
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- sich nicht weniger als oder gleich 60 Minuten strukturierter Bewegung pro Woche (oder zwei Übungseinheiten von 30 Minuten/Woche; Heisz et al., 2017; Little et al. 2011) gemäß ihrer Selbstauskunft widmen;
- muss in der Lage sein, sich körperlich zu betätigen und muss daher alle Fragen auf dem Get Active Questionnaire (GAQ) mit „NEIN“ beantworten. Wenn potenzielle Teilnehmer eine der GAQ-Fragen mit „JA“ beantworten, werden sie sofort als nicht berechtigt angesehen, an der Studie teilzunehmen;
- darf keine Straßendrogen und Medikamente einnehmen, einschließlich Alphablocker, Antibiotika, Antipsychotika, Benzodiazepine, Betablocker, Kalziumkanalblocker, systemische Kortikosteroide, Muskelrelaxanzien, neuromuskuläre Blocker, Beruhigungsmittel und Psychostimulanzien, und darf keine stabilen oder instabilen Erkrankungen haben , neurologische oder psychische Störungen in der Vorgeschichte, Kopfverletzungen und/oder Operationen, Krampfanfälle oder eine Familienanamnese mit Krampfanfällen oder Epilepsie, häufige Kopfschmerzen, Migräne und Schlafentzug gemäß dem TMS-Screening-Formular;
- muss laut Händigkeitsfragebogen Rechtshänder sein;
- muss zwischen 18 und 30 Jahre alt sein.
Ausschlusskriterien:
- mehr als 60 Minuten strukturiertes Training pro Woche (oder zwei Trainingseinheiten von 30 Minuten/Woche; Heisz et al., 2017; Little et al. 2011) gemäß ihrer Selbstauskunft;
- nicht in der Lage sind, sich körperlich zu betätigen und daher eine der GAQ-Fragen mit „JA“ zu beantworten;
- Straßendrogen und Medikamente einnehmen, einschließlich Alpha-Blocker, Antibiotika, Antipsychotika, Benzodiazepine, Beta-Blocker, Kalziumkanalblocker, systemische Kortikosteroide, Muskelrelaxantien, neuromuskuläre Blocker, Beruhigungsmittel und Psychostimulanzien, und dürfen keine stabilen oder instabilen Erkrankungen und Vorgeschichte haben an neurologischen oder psychischen Störungen, Kopfverletzungen und/oder Operationen, Krampfanfällen oder in der Familienanamnese mit Krampfanfällen oder Epilepsie leiden, unter häufigen Kopfschmerzen, Migräne und Schlafentzug gemäß dem TMS-Screening-Formular leiden;
- laut Händigkeitsfragebogen nicht rechtshändig sind;
- jünger als 18 Jahre und älter als 30 Jahre sind.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
- Zuteilung: Nicht randomisiert
- Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
|
Experimental: V66V-HIIT
Val/Val-Träger, die 6 Wochen lang dreimal pro Woche ein hochintensives Intervalltraining (HIIT) absolvieren
|
Die Teilnehmer absolvieren ein hochintensives Intervalltraining (HIIT) auf einem Fahrradergometer.
Das HIIT-Protokoll besteht aus einem 3-minütigen Aufwärmen bei 50 W, zehn hochintensiven 60-Sekunden-Zyklusintervallen, unterbrochen von 90 Sekunden aktiver Erholung bei 30 % ihrer Spitzenleistung und einem 2-minütigen Abkühlen bei 50 W insgesamt 17,5 Minuten.
|
|
Experimental: V66M-HIIT
Val/Met-Träger, die 6 Wochen lang dreimal pro Woche ein hochintensives Intervalltraining (HIIT) absolvieren
|
Die Teilnehmer absolvieren ein hochintensives Intervalltraining (HIIT) auf einem Fahrradergometer.
Das HIIT-Protokoll besteht aus einem 3-minütigen Aufwärmen bei 50 W, zehn hochintensiven 60-Sekunden-Zyklusintervallen, unterbrochen von 90 Sekunden aktiver Erholung bei 30 % ihrer Spitzenleistung und einem 2-minütigen Abkühlen bei 50 W insgesamt 17,5 Minuten.
|
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
|
Kortikospinale Erregbarkeit
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Kortikospinale Erregbarkeit, gemessen durch Einzelpuls-TMS-evozierte Reaktionen in einer Hand- und Unterarmmuskulatur.
|
8 Wochen
|
|
Intrakortikale Schaltkreise
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Intrakortikale Schaltkreise, gemessen durch gepaarte TMS-evozierte Reaktionen in einem Handmuskel
|
8 Wochen
|
|
Spinale Schaltkreise
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Spinale Schaltkreise, gemessen durch spinale Hoffman-Reflexe von einem Unterarmmuskel
|
8 Wochen
|
|
Blut-BDNF
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Serumspiegel von BDNF, bestimmt durch ELISA
|
8 Wochen
|
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
|
Kathepsin B
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Serumspiegel von Cathepsin B, bestimmt durch ELISA
|
8 Wochen
|
|
IGF-1
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Serumspiegel von IGF-1, bestimmt durch ELISA
|
8 Wochen
|
|
VEGF
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Serumspiegel von VEGF, bestimmt durch ELISA
|
8 Wochen
|
|
Osteocalcin
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Serumspiegel von Osteocalcin, bestimmt durch ELISA
|
8 Wochen
|
|
Arbeitsgedächtnis
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Arbeitsgedächtnis, bewertet durch die Automated Operation Span (OSPAN) Task
|
8 Wochen
|
|
Herz-Lungen-Fitness
Zeitfenster: 8 Wochen
|
Kardiorespiratorische Fitness, wie durch VO2-Peak-Test bewertet
|
8 Wochen
|
Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Ermittler
- Hauptermittler: Aimee Nelson, PhD, McMaster University
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Little JP, Gillen JB, Percival ME, Safdar A, Tarnopolsky MA, Punthakee Z, Jung ME, Gibala MJ. Low-volume high-intensity interval training reduces hyperglycemia and increases muscle mitochondrial capacity in patients with type 2 diabetes. J Appl Physiol (1985). 2011 Dec;111(6):1554-60. doi: 10.1152/japplphysiol.00921.2011. Epub 2011 Aug 25.
- Egan MF, Kojima M, Callicott JH, Goldberg TE, Kolachana BS, Bertolino A, Zaitsev E, Gold B, Goldman D, Dean M, Lu B, Weinberger DR. The BDNF val66met polymorphism affects activity-dependent secretion of BDNF and human memory and hippocampal function. Cell. 2003 Jan 24;112(2):257-69. doi: 10.1016/s0092-8674(03)00035-7.
- Vaynman S, Ying Z, Gomez-Pinilla F. Hippocampal BDNF mediates the efficacy of exercise on synaptic plasticity and cognition. Eur J Neurosci. 2004 Nov;20(10):2580-90. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03720.x.
- Teri L, Gibbons LE, McCurry SM, Logsdon RG, Buchner DM, Barlow WE, Kukull WA, LaCroix AZ, McCormick W, Larson EB. Exercise plus behavioral management in patients with Alzheimer disease: a randomized controlled trial. JAMA. 2003 Oct 15;290(15):2015-22. doi: 10.1001/jama.290.15.2015.
- Neeper SA, Gomez-Pinilla F, Choi J, Cotman C. Exercise and brain neurotrophins. Nature. 1995 Jan 12;373(6510):109. doi: 10.1038/373109a0. No abstract available.
- Colcombe S, Kramer AF. Fitness effects on the cognitive function of older adults: a meta-analytic study. Psychol Sci. 2003 Mar;14(2):125-30. doi: 10.1111/1467-9280.t01-1-01430.
- Begliuomini S, Casarosa E, Pluchino N, Lenzi E, Centofanti M, Freschi L, Pieri M, Genazzani AD, Luisi S, Genazzani AR. Influence of endogenous and exogenous sex hormones on plasma brain-derived neurotrophic factor. Hum Reprod. 2007 Apr;22(4):995-1002. doi: 10.1093/humrep/del479. Epub 2007 Jan 24.
- Heisz JJ, Clark IB, Bonin K, Paolucci EM, Michalski B, Becker S, Fahnestock M. The Effects of Physical Exercise and Cognitive Training on Memory and Neurotrophic Factors. J Cogn Neurosci. 2017 Nov;29(11):1895-1907. doi: 10.1162/jocn_a_01164. Epub 2017 Jul 12.
- Itoh K, Hashimoto K, Kumakiri C, Shimizu E, Iyo M. Association between brain-derived neurotrophic factor 196 G/A polymorphism and personality traits in healthy subjects. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2004 Jan 1;124B(1):61-3. doi: 10.1002/ajmg.b.20078.
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- Phillips BE, Kelly BM, Lilja M, Ponce-Gonzalez JG, Brogan RJ, Morris DL, Gustafsson T, Kraus WE, Atherton PJ, Vollaard NBJ, Rooyackers O, Timmons JA. A Practical and Time-Efficient High-Intensity Interval Training Program Modifies Cardio-Metabolic Risk Factors in Adults with Risk Factors for Type II Diabetes. Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Sep 8;8:229. doi: 10.3389/fendo.2017.00229. eCollection 2017.
- Rovio S, Kareholt I, Helkala EL, Viitanen M, Winblad B, Tuomilehto J, Soininen H, Nissinen A, Kivipelto M. Leisure-time physical activity at midlife and the risk of dementia and Alzheimer's disease. Lancet Neurol. 2005 Nov;4(11):705-11. doi: 10.1016/S1474-4422(05)70198-8.
- Schinder AF, Poo M. The neurotrophin hypothesis for synaptic plasticity. Trends Neurosci. 2000 Dec;23(12):639-45. doi: 10.1016/s0166-2236(00)01672-6.
- Unsworth N, Heitz RP, Schrock JC, Engle RW. An automated version of the operation span task. Behav Res Methods. 2005 Aug;37(3):498-505. doi: 10.3758/bf03192720.
- Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Physical activity, including walking, and cognitive function in older women. JAMA. 2004 Sep 22;292(12):1454-61. doi: 10.1001/jama.292.12.1454.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
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Andere Studien-ID-Nummern
- BDNF V66M Exercise Study
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Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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