Influencia del Ejercicio Físico en la Neuroplasticidad y las Redes Sensoriomotoras en Adultos Mayores (EXOPLASTIC)
El propósito de este estudio es investigar la influencia de una sola sesión de ejercicio aeróbico moderado sobre la neuroplasticidad de la corteza motora en adultos mayores, tanto sola como en combinación con la estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS), y comparar estos efectos con los observados en adultos jóvenes.
El envejecimiento normal se asocia con cambios en el sistema nervioso central que pueden afectar la función motora, la integración sensorimotora y los mecanismos inhibitorios corticales. Estas alteraciones pueden reducir la capacidad del cerebro para la neuroplasticidad, que es esencial para el aprendizaje motor y la adaptación funcional. El ejercicio físico se ha propuesto como una estrategia potencial para contrarrestar el declive relacionado con la edad en la neuroplasticidad.
En este estudio, adultos jóvenes y mayores sanos participarán en tres sesiones experimentales. Los participantes completarán dos condiciones experimentales en un diseño cruzado aleatorizado: (1) ejercicio aeróbico seguido de estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS), y (2) inactividad física seguida de tDCS, y una tercera sesión evaluará los efectos del ejercicio solo. El ejercicio aeróbico moderado consistirá en 20 minutos de ciclismo en un ergómetro.
La excitabilidad corticospinal y la función de los circuitos intracorticales y sensorimotores se evaluarán mediante estimulación magnética transcraneal (TMS) antes y después de cada intervención. La neuroplasticidad se evaluará midiendo los cambios en los potenciales evocados motores registrados desde un músculo de la mano del lado dominante.
El objetivo principal es determinar si el ejercicio aeróbico mejora la plasticidad inducida por tDCS, y si esta mejora difiere entre adultos jóvenes y mayores. Los objetivos secundarios incluyen evaluar las diferencias relacionadas con la edad en los mecanismos inhibitorios y facilitadores intracorticales y en los procesos de integración sensorimotora.
Al mejorar la comprensión de cómo el ejercicio interactúa con la estimulación cerebral para modular la plasticidad de la corteza motora, este estudio puede ayudar a informar estrategias destinadas a preservar la función motora y la independencia funcional en poblaciones que envejecen.
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Descripción detallada
El envejecimiento se asocia con cambios estructurales y funcionales en el sistema nervioso central que pueden afectar negativamente el control motor, la estabilidad postural, la coordinación de las extremidades superiores y el comportamiento motor adaptativo.
Estas alteraciones funcionales se atribuyen en parte a cambios en la excitabilidad cortical y a una reducción de la eficiencia de los circuitos intracorticales inhibitorios y sensorimotores dentro de la corteza motora primaria (M1).
Tales modificaciones pueden contribuir a una disminución de la neuroplasticidad, definida como la capacidad del cerebro para reorganizarse en respuesta a estímulos internos o externos.
La neuroplasticidad desempeña un papel crítico en el aprendizaje y la adaptación motora y, por lo tanto, es esencial para mantener la autonomía funcional en los adultos mayores.
Identificar intervenciones capaces de mejorar o preservar la neuroplasticidad con el envejecimiento representa un importante desafío clínico y social.
El ejercicio físico aeróbico ha surgido como una estrategia no farmacológica prometedora para modular la excitabilidad cortical y promover la neuroplasticidad.
El objetivo principal de este estudio es evaluar el efecto de una sola sesión de ejercicio aeróbico moderado sobre la neuroplasticidad inducida por la estimulación transcraneal por corriente directa (tDCS) en adultos mayores, en comparación con adultos jóvenes.
El objetivo secundario es examinar la influencia del ejercicio en los circuitos intracorticales intrínsecos y los mecanismos de integración sensorimotora dentro de la M1.
Diseño del estudio :
Este es un estudio exploratorio monocéntrico en el que cada participante completará tres sesiones experimentales separadas por al menos una semana :
Sesión 1 y Sesión 2 (diseño cruzado aleatorizado):
- Condición A : 20 minutos de ejercicio aeróbico moderado seguido de tDCS.
- Condición B : 20 minutos de descanso sentado seguido de tDCS.
El orden de estas dos condiciones será aleatorizado.
Cada participante sirve como su propio control.
Sesión 3:
- Evaluación de los efectos del ejercicio aeróbico solo (sin tDCS).
Procedimientos experimentales :
Después de proporcionar el consentimiento informado por escrito, los participantes se someten a evaluaciones basales que incluyen cuestionarios que documentan el nivel de actividad física, la lateralidad y el nivel de dolor.
Los participantes se sientan cómodamente y se colocan electrodos de electromiografía de superficie (EMG) sobre el músculo abductor corto del pulgar (APB) de la mano dominante.
La estimulación magnética transcraneal (TMS) se aplica sobre la M1 correspondiente a la representación de la mano dominante.
Se determina el sitio de estimulación óptimo (punto caliente) y el umbral motor en reposo (RMT).
La excitabilidad corticospinal se evalúa mediante TMS de pulso único a intensidades crecientes para construir curvas de reclutamiento de entrada-salida (I/O).
Los potenciales motores evocados (MEP) se registran desde el músculo APB.
Se utiliza una función sigmoidea de Boltzmann para modelar las curvas I/O y extraer parámetros, incluidos la pendiente, la meseta y S50.
La medida de resultado principal es la pendiente de la curva I/O, que refleja la ganancia de reclutamiento corticospinal.
La neuroplasticidad se evalúa comparando la excitabilidad corticospinal antes y después de una sesión de 20 minutos de tDCS anódica aplicada sobre la M1 dominante (2 mA).
Los cambios en los parámetros de la curva I/O después de la tDCS, con o sin ejercicio físico previo, sirven como indicadores de plasticidad inducida.
Los mecanismos inhibitorios y facilitadores intracorticales se evalúan mediante protocolos de TMS de pulso pareado :
- Inhibición intracortical de intervalo corto (SICI)
- Facilitación intracortical (ICF)
- Inhibición intracortical de intervalo largo (LICI)
La integración sensorimotora se evalúa mediante la estimulación nerviosa periférica pareada (nervio mediano en la muñeca) combinada con TMS para medir :
- Inhibición aferente de latencia corta (SAI)
- Inhibición aferente de latencia larga (LAI)
- Facilitación inducida por aferencias (AIF) Las medidas de resultado se expresan como proporciones de las amplitudes de MEP condicionadas a no condicionadas.
Intervención de ejercicio aeróbico :
El ejercicio aeróbico moderado consiste en 20 minutos de ciclismo en un ergómetro a 60-70 revoluciones por minuto.
La intensidad del ejercicio se individualiza para corresponder aproximadamente al 50% de la reserva de frecuencia cardíaca (intensidad moderada), monitorizada durante toda la sesión.
La duración estimada de cada sesión experimental es la siguiente :
- Sesión 1 (2h05) : Información, consentimiento y cuestionarios (10 minutos), colocación de electrodos (5 minutos), registros basales (35 minutos), 20 minutos de ejercicio aeróbico o descanso sentado (aleatorizado), 20 minutos de tDCS y 35 minutos de registros posteriores a la intervención.
- Sesión 2 (1h05) : Mismo procedimiento que la Sesión 1 sin información, consentimiento ni cuestionarios.
Los participantes completan la condición alternativa (ejercicio o descanso), seguida de tDCS y registros posteriores a la intervención. - Sesión 3 (1h35) : Preparación (5 minutos), registros basales (35 minutos), 20 minutos de ejercicio aeróbico y 35 minutos de registros posteriores al ejercicio.
Tipo de estudio
Inscripción (Estimado)
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Estudio Contacto
- Nombre: Hervé Devanne, Pr
- Número de teléfono: +33 6 76 32 12 84
- Correo electrónico: herve.devanne@univ-littoral.fr
Copia de seguridad de contactos de estudio
- Nombre: Laurence Jones, MSc
- Número de teléfono: +33 6 11 77 53 23
- Correo electrónico: laurence.jones@etu.univ-littoral.fr
Ubicaciones de estudio
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Nord
-
Loos, Nord, Francia, 59120
- Reclutamiento
- Eurasport
-
Contacto:
- Serge Berthoin, PhD
- Número de teléfono: +33 3 74 00 82 02
- Correo electrónico: serge.berthoin@univ-lille.fr
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
- Adulto
- Adulto Mayor
Acepta Voluntarios Saludables
Descripción
Criterios de inclusión:
- Hombres o mujeres de 20 a 35 años para el grupo más joven y de 65 a 80 años para el grupo de mayor edad.
- Sujetos sanos diestros o zurdos.
- Sujetos que hayan firmado un formulario de consentimiento informado.
- Capacidad para comprender el francés hablado y escrito para seguir los procedimientos del estudio.
- Sujetos afiliados o beneficiarios de un sistema de seguridad social.
Criterios de exclusión:
- Antecedentes de trastornos psiquiátricos: personas con discapacidad intelectual o deterioro grave de las funciones cognitivas, conductuales o emocionales que les impidan comprender el protocolo y firmar el formulario de consentimiento informado.
- Antecedentes neurológicos (epilepsia, accidente cerebrovascular, cirugía cerebral o medular, y antecedentes de enfermedades neurológicas que afecten la motricidad y la sensibilidad, como la esclerosis múltiple, enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson o el Alzheimer).
- Incapacidad para dar consentimiento informado (por ejemplo, demencia, discapacidad auditiva significativa, dominio insuficiente del idioma).
- Contraindicaciones para la EMT y la tDCS: epilepsia no controlada, cuerpo extraño metálico intracraneal, audífono o implante coclear, estimulador o bomba implantados, lesión cutánea del cuero cabelludo, presión intracraneal alta, derivación de líquido cefalorraquídeo).
- Presencia de marcapasos cardíaco u otro dispositivo médico electrónico implantado.
- Uso de fármacos psicotrópicos.
- Personas bajo tutela o curatela.
- Mujeres embarazadas y en periodo de lactancia.
- Incapacidad o contraindicación reconocida para la actividad física.
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Ciencia básica
- Asignación: Aleatorizado
- Modelo Intervencionista: Asignación cruzada
- Enmascaramiento: Ninguno (etiqueta abierta)
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: Actividad Física + tDCS
Los participantes se someten a evaluaciones iniciales de la excitabilidad corticospinal y de los circuitos intracorticales y sensoriomotores mediante estimulación magnética transcraneal (TMS). A continuación, realizan 20 minutos de ejercicio aeróbico de intensidad moderada en un cicloergómetro al 50% de la reserva de frecuencia cardíaca, manteniendo una cadencia de 60 a 70 revoluciones por minuto (rpm). Inmediatamente después del ejercicio, los participantes reciben 20 minutos de estimulación transcraneal de corriente directa anodal (tDCS) aplicada sobre la corteza motora primaria (M1). Las evaluaciones postintervención con TMS se realizan utilizando los mismos paradigmas de pulso único y pareado para evaluar los cambios en la excitabilidad corticospinal y en los circuitos intracorticales y sensoriomotores tras la intervención combinada de ejercicio aeróbico y tDCS anodal. |
Los participantes realizan 20 minutos de ciclismo de intensidad moderada en un cicloergómetro al 50% de la reserva de frecuencia cardíaca, manteniendo una cadencia entre 60 y 70 revoluciones por minuto (rpm).
Se aplica TMS de pulso único y de pares de pulsos sobre la corteza motora primaria (M1) para evaluar la excitabilidad corticoespinal y los mecanismos inhibitorios y facilitadores intracorticales, así como la función del circuito sensorimotor.
Se registran los potenciales evocados motores (MEP) del músculo abductor corto del pulgar (APB) de la mano dominante.
La estimulación transcraneal de corriente directa anodal (tDCS) se aplica durante 20 minutos sobre la corteza motora primaria (M1) con una intensidad de corriente de 2mA.
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Experimental: Inactividad física + tDCS
Los participantes se someten a evaluaciones iniciales de la excitabilidad corticospinal y de los circuitos intracorticales y sensorimotores mediante estimulación magnética transcraneal (TMS). Luego permanecen sentados durante 20 minutos y ven un video silencioso de escenas naturales de cascadas sin narración. Esta condición está diseñada para proporcionar un período de descanso estandarizado y controlado comparable entre los participantes. Inmediatamente después, los participantes reciben 20 minutos de estimulación transcraneal de corriente directa anódica (tDCS) aplicada sobre la corteza motora primaria (M1). Las evaluaciones TMS posteriores a la intervención se realizan utilizando los mismos paradigmas de pulso único y pareado para evaluar los cambios en la excitabilidad corticospinal y en los circuitos intracorticales y sensorimotores tras la intervención combinada de inactividad física y tDCS anódica. |
Se aplica TMS de pulso único y de pares de pulsos sobre la corteza motora primaria (M1) para evaluar la excitabilidad corticoespinal y los mecanismos inhibitorios y facilitadores intracorticales, así como la función del circuito sensorimotor.
Se registran los potenciales evocados motores (MEP) del músculo abductor corto del pulgar (APB) de la mano dominante.
La estimulación transcraneal de corriente directa anodal (tDCS) se aplica durante 20 minutos sobre la corteza motora primaria (M1) con una intensidad de corriente de 2mA.
Los participantes permanecen sentados durante 20 minutos mientras ven un vídeo silencioso de escenas de cascadas naturales sin narración.
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Experimental: Actividad Física
Los participantes se someten a evaluaciones iniciales de excitabilidad corticospinal y circuitos intracorticales y sensorimotores mediante estimulación magnética transcraneal (TMS).
Luego realizan 20 minutos de ejercicio aeróbico de intensidad moderada en un cicloergómetro al 50% de la reserva de frecuencia cardíaca, manteniendo una cadencia de 60 a 70 revoluciones por minuto (rpm).
Inmediatamente después del ejercicio, se realizan evaluaciones TMS posteriores a la intervención utilizando los mismos paradigmas de pulso único y pulsos pareados para evaluar los cambios en la excitabilidad corticospinal y los circuitos intracorticales y sensorimotores después del ejercicio aeróbico únicamente.
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Los participantes realizan 20 minutos de ciclismo de intensidad moderada en un cicloergómetro al 50% de la reserva de frecuencia cardíaca, manteniendo una cadencia entre 60 y 70 revoluciones por minuto (rpm).
Se aplica TMS de pulso único y de pares de pulsos sobre la corteza motora primaria (M1) para evaluar la excitabilidad corticoespinal y los mecanismos inhibitorios y facilitadores intracorticales, así como la función del circuito sensorimotor.
Se registran los potenciales evocados motores (MEP) del músculo abductor corto del pulgar (APB) de la mano dominante.
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Excitabilidad corticospinal
Periodo de tiempo: Evaluado al inicio e inmediatamente después de la intervención durante cada una de las tres sesiones experimentales (ejercicio aeróbico + tDCS, inactividad física + tDCS y ejercicio aeróbico solo).
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La excitabilidad corticospinal se evaluará mediante la estimulación magnética transcraneal (TMS) aplicada a la corteza motora primaria.
Los potenciales evocados motores (MEP) se registrarán utilizando electromiografía superficial del músculo abductor pollicis brevis (APB) de la mano dominante.
Se administrarán pulsos únicos de intensidad creciente para establecer una curva de reclutamiento de entrada-salida (E/S).
La intensidad de estimulación se incrementará en pasos del 3 al 5%, y se administrarán 10 estímulos por intensidad de estimulación.
Las curvas E/S se ajustarán utilizando una función sigmoidea de Boltzmann.
Se derivarán tres parámetros: pendiente, meseta y S50.
Estos parámetros se compararán entre las condiciones experimentales.
El resultado principal será la pendiente de la curva E/S, que refleja la tasa de reclutamiento de neuronas en el tracto corticospinal, indicando el nivel de excitabilidad corticospinal.
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Evaluado al inicio e inmediatamente después de la intervención durante cada una de las tres sesiones experimentales (ejercicio aeróbico + tDCS, inactividad física + tDCS y ejercicio aeróbico solo).
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Circuitos intracorticales y sensorimotores del M1
Periodo de tiempo: Línea base y post-intervención
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Los circuitos sensoriomotores de la corteza motora primaria (M1) se evaluarán mediante estimulación magnética transcraneal (TMS) de pulso pareado aplicada sobre la M1 que controla la mano dominante. Inhibición y facilitación intracortical de intervalo corto y largo (SICI, ICF, LICI): Un estímulo de acondicionamiento subumbral (80% RMT) precederá a un estímulo de prueba supraumbral (1mV MEP) en intervalos interestímulos específicos para cuantificar los procesos inhibitorios y facilitadores intracorticales. Las medidas de resultado se expresan como la relación entre la amplitud del MEP condicionado y no condicionado. Circuitos aferentes sensoriomotores (SAI, LAI, AIF): La estimulación eléctrica del nervio mediano en la muñeca (SC) precederá a la TMS sobre M1 (ST) en intervalos definidos para evaluar la inhibición o facilitación mediada por aferencias. Las medidas de resultado son la relación entre la amplitud del MEP condicionado y no condicionado. |
Línea base y post-intervención
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Otras medidas de resultado
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Cuestionario Mundial sobre Actividad Física
Periodo de tiempo: Línea base
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El Cuestionario Mundial sobre Actividad Física (GPAQ) se utiliza para evaluar los niveles de actividad física.
Diseñado para adultos, este cuestionario estandarizado consta de 16 ítems (P1 a P16) que recopilan información sobre actividades físicas y deportivas durante una semana típica.
El GPAQ explora tres categorías específicas: actividades realizadas en un contexto profesional, desplazamientos activos y actividades de ocio.
También tiene en cuenta el tiempo dedicado a estar sentado, reflejando así los comportamientos sedentarios.
Para cada una de estas categorías, se registra la frecuencia, la duración y la intensidad de las actividades.
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Línea base
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Inventario de Lateralidad de Edimburgo
Periodo de tiempo: Línea base
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La medición de la lateralidad es especialmente importante en estudios que utilizan estimulación magnética transcraneal (TMS), ya que la dominancia manual suele asociarse con asimetrías funcionales y estructurales en el cerebro.
La identificación precisa de la mano dominante permite una mejor focalización de las regiones corticales de interés y una estandarización de la interpretación de los resultados neurofisiológicos.
Este cuestionario incluye una serie de actividades comunes (escribir, lanzar, usar tijeras, etc.) para las que el participante indica qué mano utiliza con mayor frecuencia.
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Línea base
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Escala Numérica de Dolor
Periodo de tiempo: El nivel de dolor se evaluará antes de cada sesión. Si hay dolor, el participante lo reevaluará al final de cada sesión.
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La Escala de Calificación Numérica (NRS) se administrará para evaluar la presencia e intensidad del dolor en la vida diaria, especialmente en participantes mayores que puedan experimentar dolor.
Esta medida se incluye para documentar el estado basal del dolor y explorar posibles interacciones entre el dolor y los resultados neurofisiológicos.
En los participantes que informen no tener dolor, la escala no se analizará más a fondo.
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El nivel de dolor se evaluará antes de cada sesión. Si hay dolor, el participante lo reevaluará al final de cada sesión.
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Colaboradores e Investigadores
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Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Estimado)
Finalización primaria (Estimado)
Finalización del estudio (Estimado)
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Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
Publicado por primera vez (Actual)
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Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
Última verificación
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Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
- Comportamiento
- Actividad del motor
- Comportamiento sedentario
- Actividad motora
- Movimiento
- Fenómenos fisiológicos musculoesqueléticos
- Fenómenos fisiológicos musculoesqueléticos y neuronales
- Terapéutica
- Disciplinas y actividades de comportamiento
- Terapia de campo magnético
- Terapia de estimulación eléctrica
- Terapia convulsiva
- Terapias somáticas psiquiátricas
- Electrochoque
- Técnicas psicológicas
- Ejercicio
- Estimulación magnética transcraneal
- Estimulación de corriente continua transcraneal
Otros números de identificación del estudio
- 2025-A01291-48
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
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Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
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