Entrenamiento de Resistencia y Neuroimagen (RTNI)

El ejercicio es una estrategia prometedora para retrasar o prevenir la progresión del deterioro cognitivo y la demencia. Si bien el entrenamiento de resistencia (RT) es una forma popular de ejercicio recomendada para los adultos mayores por su supuesta función en la protección contra la sarcopenia, sus efectos sobre la salud del cerebro no se han estudiado tan bien. Estudios previos de RT que involucran protocolos tradicionales destacan beneficios sólidos y duraderos para la cognición fluida. Por el contrario, se sabe poco sobre los efectos de la EF de alta intensidad con técnicas de periodización avanzadas. Dichos protocolos pueden producir mejoras similares en duraciones más cortas, mejorando así la utilidad clínica. Además, los mecanismos de mejora cognitiva inducida por RT no se conocen bien. Definir los procesos neurales y fisiológicos dominantes que subyacen a estos efectos protectores es esencial para explicar la variación en las respuestas cognitivas y diseñar estrategias de tratamiento óptimas para la población que envejece.

La efectividad de las intervenciones de RT para la salud cognitiva probablemente depende de maximizar las ganancias en la fuerza muscular. Por lo tanto, los investigadores aplicarán principios de fuerza y ​​acondicionamiento y técnicas avanzadas de neuroimagen a una intervención de RT periodizada de 12 semanas para determinar las contribuciones neuroprotectoras. La función cerebrovascular (CV) es un componente importante de la salud del cerebro y un mecanismo principal de mejora cognitiva después del entrenamiento aeróbico. Sin embargo, no se ha determinado el potencial de la RT para influir en estas vías. Este estudio probará y ampliará la evidencia transversal anterior que vincula la RT con la función CV. Además, se ha demostrado que las intervenciones de RT mejoran la función vascular sistémica y la cognición de forma independiente. Por lo tanto, los investigadores plantean la hipótesis de que el RT mejora la función cognitiva a través de la fuerza muscular y las adaptaciones CV. El objetivo general de esta propuesta es investigar los cambios en la cognición y la función CV en 23 adultos mayores sanos de 60 a 80 años de edad, sirviendo como sus propios controles, y explorar los mecanismos que median estos efectos. Para abordar este objetivo, los investigadores proponen los siguientes objetivos:

Objetivo 1: determinar si 12 semanas de RT periodizada mejoran la cognición fluida en adultos mayores. Se administrará la batería de cognición NIH Toolbox® para evaluar los cambios en la función ejecutiva, la atención, la memoria episódica, la velocidad de procesamiento, la memoria de trabajo y el lenguaje. Se calcularán puntuaciones compuestas para la función cognitiva fluida, cristalizada y global.

Hipótesis: un programa de RT periodizado de 12 semanas diseñado específicamente para maximizar las ganancias de fuerza mejora la cognición fluida en adultos mayores sanos.

Objetivo 2: Evaluar los efectos de la RT periodizada sobre la función CV en adultos mayores. Se utilizarán técnicas de resonancia magnética con marcado de espín arterial (ASL) para evaluar los cambios en la función CV mediante la cuantificación de los efectos sobre el flujo sanguíneo cerebral en reposo, la distensibilidad vascular intracraneal y el tiempo de tránsito arterial. Se realizarán análisis de mediación para determinar los efectos mediadores de la función CV sobre la cognición.

Hipótesis: la EF de alta intensidad puede mejorar la función CV en adultos mayores sanos.

Objetivo 3: Explorar las asociaciones entre las adaptaciones del cerebro y los posibles mecanismos de beneficio, incluidos: 1) la capacidad física (p. fuerza muscular), composición corporal y movilidad funcional; 2) marcadores sanguíneos putativos de la plasticidad cerebral inducida por el ejercicio; 3) factores de riesgo cardiovascular; y 4) morfometría cerebral y actividad cerebral en estado de reposo. Se analizarán los cambios significativos para la mediación de la función cognitiva para identificar las principales vías que subyacen a los efectos protectores de la RT.

Para la practicidad de este estudio, los participantes servirán como sus propios controles. Todos los períodos de control se llevarán a cabo antes de la intervención de RT para garantizar que los resultados no se confundan con los efectos de desentrenamiento o los beneficios cognitivos a largo plazo de la RT. Todos los participantes se someterán a pruebas al inicio, antes de la intervención y después de la intervención. La batería de cognición NIH Toolbox proporcionará un conjunto estándar de herramientas de evaluación integrales. Se utilizarán tres versiones de prueba para reducir los efectos de la práctica. Durante las exploraciones de MRI, se utilizarán técnicas de ASL para evaluar la función CV y ​​se utilizarán secuencias estándar para MRI estructural (p. FLAIR potenciado en T2 y MP-RAGE potenciado en T1), resonancia magnética funcional en estado de reposo (rfMRI) e imágenes de tensor de difusión (DTI). Los resultados físicos se evaluarán utilizando procedimientos de prueba estándar en la investigación de la fisiología del ejercicio, incluida la presión arterial, la composición corporal, la función física, la fuerza muscular y el VO2max estimado. Se administrarán cuestionarios validados de calidad de vida, actividad física, calidad del sueño y apoyo interpersonal.

Los participantes realizarán un programa de entrenamiento de resistencia de todo el cuerpo periodizado y progresivo que enfatizará el desarrollo de la fuerza de la parte inferior y superior del cuerpo. Las 36 sesiones de entrenamiento (3 días a la semana durante 12 semanas) se realizarán en el CERC, supervisadas por un especialista en ejercicios. El Mesociclo I (semanas 1-4) enfatizará la hipertrofia muscular para desarrollar una base muscular y metabólica para un entrenamiento más intenso en fases posteriores. Los combates de entrenamiento consistirán en 4-6 ejercicios de resistencia con 2-4 series por ejercicio y 8-10 repeticiones por serie. Los mesociclos II (semanas 5 a 8) y III (semanas 9 a 12) enfatizarán el desarrollo de la fuerza. Los turnos de entrenamiento consistirán en 4 a 6 ejercicios de resistencia con 3 a 5 series por ejercicio, 4 a 6 repeticiones por serie y aumentos lineales de intensidad a lo largo del tiempo. Al igual que en estudios de RT similares, las cargas de entrenamiento utilizadas progresarán individualmente de manera segura y efectiva para emplear una sobrecarga/desafío progresivo al sistema neuromuscular y provocar las mayores adaptaciones neuromusculares inducidas por el entrenamiento posibles.