Bewegung und Genotyp bei subakutem Schlaganfall

Hintergrund: Untersuchungen haben gezeigt, dass das erwachsene menschliche Gehirn über eine enorme plastische Anpassungsfähigkeit nach einer Verletzung verfügt. Bei Menschen, die kürzlich einen Schlaganfall erlitten haben, können Interventionen, die die Plastizität des Gehirns in frühen Stadien nach einem Schlaganfall fördern, die langfristige Genesung verbessern. Herz-Kreislauf-Training ist eine einfache Strategie, um die Plastizität des Gehirns zu erhöhen und die neurale Reorganisation zu fördern. Es liegen jedoch keine Informationen über die Auswirkungen von Herz-Kreislauf-Training auf die Plastizität des Gehirns in den frühen Phasen eines Schlaganfalls vor, obwohl dieser Anfangszeitraum für die langfristige Genesung wichtig ist. Ebenso ist nicht bekannt, ob manche Menschen abhängig von ihrem genetischen Profil auf diese Art von Übung besser reagieren als andere.

Ziele: Feststellung, ob: 1) Herz-Kreislauf-Training die Plastizität des Gehirns in den Anfangsphasen der Genesung nach einem Schlaganfall verbessert; 2) Das Tragen einer spezifischen Form des BDNF-Gens moduliert die Reaktion auf Herz-Kreislauf-Training.

Design: 50 Teilnehmer führen entweder ein progressives Herz-Kreislauf-Trainingsprogramm mit hoher Intensität oder ein Dehn- und Muskelaufbauprogramm mit niedriger Intensität durch. Beide Gruppen absolvieren ein 8-wöchiges Training, das dreimal pro Woche durchgeführt wird. Die Beurteilungen werden zu Beginn, in der Mitte (4 Wochen) und am Ende des Schulungszeitraums (8 Wochen) durchgeführt.

Methodik: Bewertungen: 1) Plastizität des Gehirns durch Messung von Veränderungen der Erregbarkeit des Gehirns, einem Marker für die Plastizität des Gehirns, mit nicht-invasiver Hirnstimulation; 2) BDNF-Spiegel durch Messung der Blutkonzentration dieses Proteins; 3) Genotyp durch Identifizierung des Subtyps des BDNF-Gens, das jeder Teilnehmer trägt; 4) Kardiorespiratorische Fitness durch Beurteilung der Leistung während eines abgestuften Belastungstests.

Statistische Analyse: Unterschiede zwischen Übungs- und Kontrollgruppen hinsichtlich des primären Endpunkts aller Ergebnisse werden mit linearen gemischten Modellen analysiert. Neben den Ausgangswerten werden Geschlecht, Alter und Art des Schlaganfalls (kortikal oder subkortikal) als Kovariaten berücksichtigt, da sie die Plastizität des Gehirns und die BDNF-Reaktion beeinflussen können. Um die Effizienz des Modells zu steigern, werden auch T1-Scores einbezogen. Der Einfluss des Genotyps auf Veränderungen der primären und sekundären Ergebnisse in der Übungsgruppe wird mit dem Freedman-Schatzkin-Test untersucht, einer leistungsstarken Technik zur Identifizierung von Veränderungsmediatoren, die in kleinen Übungsstudien verwendet werden kann.

Erwartete Ergebnisse: Herz-Kreislauf-Training fördert positive Veränderungen der Erregbarkeit des Gehirns und erhöht den BDNF-Spiegel im Blut bei Personen in den frühen Phasen der Genesung nach einem Schlaganfall. Allerdings wird die individuelle Reaktion auf diese Art von Übung in Bezug auf die Plastizität des Gehirns und den BDNF-Spiegel vom Genotyp jedes Teilnehmers beeinflusst.

Relevanz: Es ist wichtig festzustellen, ob Herz-Kreislauf-Training die Reorganisation des Gehirns früh nach einem Schlaganfall fördert und ob genetische Faktoren die Reaktion auf diesen Eingriff beeinflussen können. Dadurch erhalten Kliniker nützliche Informationen, die für die Entwicklung individuellerer, auf körperlicher Betätigung basierender Behandlungen zur Optimierung der funktionellen Erholung bei Schlaganfallpatienten von wesentlicher Bedeutung sind.

Auswirkungen: Die ersten Wochen nach einem Schlaganfall sind entscheidend für die funktionelle Wiederherstellung. Nach dieser Anfangsphase verlangsamt sich die Genesungsrate und es wird deutlich schwieriger, funktionelle Verbesserungen zu erreichen. In Kanada belaufen sich die Gesundheitskosten in den sechs Monaten nach einem Schlaganfall auf 2,8 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Die Suche nach kostengünstigen Rehabilitationsstrategien zur Förderung der Genesung in den frühen Phasen nach einem Schlaganfall ist von entscheidender Bedeutung, um Patienten bei der Rückkehr zu einem unabhängigen Leben zu unterstützen.