Aerobes Training und zerebrovaskuläre Funktion

Um den wachsenden Herausforderungen im Gesundheitswesen einer alternden Veteranenpopulation zu begegnen, ist es entscheidend, wirksame Rehabilitationstechniken zu verstehen, die altersbedingte Komorbidität mindern und die Lebensqualität verbessern. Bis heute ist Bewegung eine der wenigen bewährten Interventionen, die altersbedingte Verschlechterungen der Gehirngesundheit und -funktion abschwächt. Ein konsistenter, aber unerklärlicher Befund in vielen dieser Studien ist eine Veränderung des kortikalen Aktivierungsmusters während der Aufgabe, die anhand eines blutsauerstoffspiegelabhängigen (BOLD) Signals mit fMRI bewertet wird und einer verbesserten Aufgabenleistung entspricht. Zwei Schlüsselmetriken der zerebrovaskulären Gesundheit und Funktion, die wenig erforscht sind, aber die dokumentierten Veränderungen in der BOLD-Reaktion beeinflussen können, die bei postaerober Aktivität beobachtet werden, sind: 1) Veränderungen des Ruhe- oder basalen zerebralen Blutflusses (Perfusion) zu wichtigen Gehirnregionen; und 2) Veränderungen in der Fähigkeit des zerebrovaskulären Systems, sich angesichts eines erhöhten Bedarfs zu erweitern, was als zerebrovaskuläre Reaktivität (CVR) bezeichnet wird. Das Ziel der Forscher ist es, die Auswirkungen von Aerobic-Übungen auf die zerebrovaskuläre Funktion zu quantifizieren und zu quantifizieren, wie sowohl Perfusion als auch CVR während der aufgabenbasierten fMRT zum BOLD-Signal beitragen. In Übereinstimmung mit den früheren Alterungs- und Bewegungsstudien der Ermittler werden die Teilnehmer eine von zwei Bedingungen erfüllen; 1) eine aerobe Intervalltrainingsintervention (Drehen; n=44) oder 2) eine nicht-aerobe, dehnende Kontrollbedingung (Kontrolle; n=44). Vor und nach den Eingriffen werden die kardiovaskuläre Fitness, die arterielle Spin-Kennzeichnung für die basale zerebrale Perfusion, CVR, aufgabenbasiertes fMRI (kognitiv-exekutiv und motorisch) und Verhaltensergebnisse bewertet. Die spezifischen Ziele bestimmen die Wirkung einer 12-wöchigen Aerobic-Übungsintervention auf Veränderungen der zerebralen Perfusion und des CVR bei älteren Veteranen. Die Forscher gehen davon aus, dass die aerob trainierte Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe eine erhöhte basale Perfusion und CVR in Bereichen aufweisen wird, die eine altersbedingte Verschlechterung aufweisen und die nachweislich durch aerobes Training formbar sind (untere Frontal- und motorische Kortizes).

Die Forschung der letzten Jahrzehnte hat die kontinuierliche Förderung von Bewegung als eine der wirkungsvollsten Interventionen für die Gesundheit und Funktion des zentralen Nervensystems vorangetrieben. Im Vordergrund eines Großteils dieser Forschung steht die Verwendung von aufgabenbasiertem fMRI BOLD zur Quantifizierung vorteilhafter Veränderungen der kortikalen Funktion nach aeroben Übungen. Obwohl transformativ, ist die wahre Wirkung dieser Forschung begrenzt, bis die Forscher den Einfluss der zerebrovaskulären Funktion auf die gut dokumentierte positive Veränderung der BOLD-Reaktion definieren können. Die Forscher wissen, dass ältere Erwachsene, die körperlich aktiv sind, eine verbesserte Gefäßgesundheit haben, kennen aber nicht die volle Auswirkung einer Übungsintervention auf die zerebrovaskuläre Gesundheit. Wenn die Hypothesen einer verbesserten Perfusion und CVR unterstützt werden, würde dies aktuelle Interventionsstrategien informieren und wichtige zusätzliche Informationen über das Potenzial von Bewegung zur Verbesserung der Gehirngesundheit im Alter hinzufügen. Dies hätte Auswirkungen auf alternde Veteranen mit einem Risiko für neurodegenerative Erkrankungen, die durch zerebrovaskuläre Dysfunktion verursacht werden.