Geneettisen variaation vaikutukset aerobisen harjoituksen tehokkuuteen
tiistai 19. marraskuuta 2024 päivittänyt: McMaster University
BDNF Val66Met -polymorfismin vaikutukset aerobisen harjoituksen tehokkuuteen istuvat, terveet miehet
Tämä tutkimus tutkii, vaikuttaako kuuden viikon harjoituksen jälkeen geenin geneettinen variantti (Val66Met), joka tekee molekyylistä (BDNF) tärkeän aivojen terveydelle ja toiminnalle, lisäharjoituskerran hyödyllisiin vaikutuksiin istuvat, terveet miehet.
Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, tarjoaako tämän geneettisen muunnelman (Val66Met) puuttuminen etua suuremman harjoittelun aiheuttaman hyödyn saavuttamisessa.
Kuuden peräkkäisen viikon harjoittelun jälkeen (high-intensity interval training (HIIT), kolme kertaa viikossa) uuden harjoittelun vaikutuksia aivotoimintaan tutkitaan terveillä, istuvat miehet, joilla on BDNF-geenivariantti ja ilman sitä.
Lisäksi tutkitaan, vaikuttaako BDNF:n geneettinen variantti kuuden viikon aerobisen harjoituksen vaikutuksiin veren BDNF-tasoihin, muistiin ja kardiorespiratoriseen kuntoon.
Nämä tiedot auttavat ymmärtämään, hillitsevätkö geneettiset tekijät harjoituksen hyödyllisiä vaikutuksia.
Harjoitusohjelmien tehokkuuteen vaikuttavien tekijöiden ymmärtäminen on välttämätöntä harjoitusohjelmien yksilöimiseksi ja niiden positiivisten vaikutusten maksimoimiseksi aivoihin sekä aivovammojen jälkeisen kuntoutuksen aikana.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Valmis
Ehdot
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Aerobinen liikunta edistää aivojen terveyttä ja toimintaa. Liikunnan onkin osoitettu parantavan oppimista ja muistia, viivästävän kognitiivista heikkenemistä ja suojaavan aivojen surkastumista vastaan terveillä ikääntyneillä yksilöillä. Lisäksi harjoitusohjelmat vähentävät aivovammoja ja viivästävät hermostoa rappeuttavien sairauksien, kuten Alzheimerin, puhkeamista ja etenemistä. Kuitenkin yksilöllinen vaihtelu näiden ohjelmien tehokkuudessa rajoittaa niiden laajaa käyttöä "terapeuttisena aineena". Geneettiset muunnelmat voivat myötävaikuttaa suureen yksilölliseen vaihteluun harjoituksen vaikutuksissa kognitioon ja aivojen terveyteen.
Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) on neurotrofiini, jolla on keskeinen rooli aktiivisuudesta riippuvaisessa neuroplastisuudessa. Jyrsijätutkimukset osoittavat, että BDNF:n lisääntyminen välittää harjoituksen vaikutuksia oppimiseen ja muistiin. Yksi nukleotidipolymorfismi BDNF-geenissä, joka aiheuttaa valiinin (Val) substituution metioniiniksi (Met) kodonissa 66, vähentää aktiivisuudesta riippuvaista BDNF:n eritystä ja liittyy muuttuneeseen aivotursoaktivaatioon ja huonompaan episodimuistiin. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, vaikuttaako BDNF Val66Met -polymorfismi kuuden peräkkäisen korkean intensiteetin intervalliharjoittelun (HIIT) jälkeen kolmesti viikossa seuraavan HIIT-istunnon vaikutuksiin kortikospinaaliseen kiihtymykseen sekä aivokuorensisäiseen ja selkäytimeen. Lisäksi tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida, lieventääkö BDNF Val66Met -polymorfismi kuuden peräkkäisen viikon HIIT:n vaikutuksia BDNF:ään, työmuistiin ja sydän- ja hengityselimistön kuntotasoihin. Löydökset osoittavat, tarjoaako BDNF Val -alleeli etua suurempien harjoittelun aiheuttamien hyötyjen saavuttamisessa ja voiko näin ollen auttaa yksilöimään harjoitusohjelmia niiden hyödyllisten vaikutusten maksimoimiseksi. Nämä tiedot tarjoavat myös käsityksen mekanismeista, joilla aerobinen harjoittelu indusoi neuroplastisuutta.
Opintotyyppi
Interventio
Ilmoittautuminen (Todellinen)
18
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.
Opiskelupaikat
-
-
Ontario
-
Hamilton, Ontario, Kanada, L8S4K1
- McMaster University, Ivor Wynne Centre (IWC) building
-
-
Osallistumiskriteerit
Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
14 vuotta - 26 vuotta (Aikuinen)
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Joo
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- älä harjoita tai harrasta alle 60 minuuttia strukturoitua liikuntaa viikossa (tai kahta 30 minuutin harjoituskertaa viikossa; Heisz et al., 2017; Little ym. 2011) oman raporttinsa mukaan;
- on kyettävä harjoittamaan fyysistä toimintaa ja siksi hänen on vastattava "EI" kaikkiin Get Active Questionnairen (GAQ) kysymyksiin. Jos mahdolliset osallistujat vastaavat "KYLLÄ" johonkin GAQ-kysymykseen, heidän katsotaan heti kelpaamattomiksi osallistumaan tutkimukseen.
- ei saa käyttää katulääkkeitä ja lääkkeitä, mukaan lukien alfasalpaajat, antibiootit, psykoosilääkkeet, bentsodiatsepiinit, beetasalpaajat, kalsiumkanavan salpaajat, systeemiset kortikosteroidit, lihasrelaksantit, hermolihassalpaajat, rauhoittavat aineet ja psykostimulantit, eikä heillä saa olla vakaita tai epävakaita sairauksia , sinulla on ollut neurologisia tai psykologisia häiriöitä, päävamma ja/tai leikkaus, kohtaukset tai suvussa on esiintynyt kohtauksia tai epilepsiaa, sinulla on toistuvia päänsärkyä, migreeniä ja univajetta TMS-seulontalomakkeen mukaisesti;
- on oltava oikeakätinen kätisyyskyselyn mukaan;
- on oltava 18-30 vuotta vanha.
Poissulkemiskriteerit:
- harjoittaa yli 60 minuuttia strukturoitua liikuntaa viikossa (tai kaksi harjoitusta 30 min/viikko; Heisz et al., 2017; Little ym. 2011) oman raporttinsa mukaan;
- eivät voi harjoittaa fyysistä toimintaa ja siten vastata "KYLLÄ" yhteenkään GAQ-kysymykseen;
- käyttää katulääkkeitä ja lääkkeitä, mukaan lukien alfasalpaajat, antibiootit, psykoosilääkkeet, bentsodiatsepiinit, beetasalpaajat, kalsiumkanavasalpaajat, systeemiset kortikosteroidit, lihasrelaksantit, hermo-lihassalpaajat, rauhoittavat lääkkeet ja psykostimulantteja, eikä heillä saa olla vakaita tai epävakaita lääketieteellisiä tiloja, historiaa neurologisia tai psykologisia häiriöitä, päävammaa ja/tai leikkausta, kohtauksia tai suvussa on ollut kohtauksia tai epilepsiaa, kokenut usein päänsärkyä, migreeniä ja univajetta TMS-seulontalomakkeen mukaisesti;
- eivät ole oikeakätisiä kätisyyskyselyn mukaan;
- ovat alle 18-vuotiaita ja yli 30-vuotiaita.
Opintosuunnitelma
Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: V66V-HIIT
Val/Val kantajat, jotka käyvät läpi korkean intensiteetin intervalliharjoittelun (HIIT) 6 viikon ajan, 3 kertaa viikossa
|
Osallistujat suorittavat korkean intensiteetin intervalliharjoittelun (HIIT) pyöräergometrillä.
HIIT-protokolla koostuu 3 minuutin lämmittelystä 50 W:lla, kymmenestä 60 sekunnin korkean intensiteetin pyöräilyjaksosta, joita välissä on 90 sekuntia aktiivista palautumista 30 %:lla huipputehosta ja 2 minuutin jäähdytyksestä 50 W:lla. yhteensä 17,5 minuuttia.
|
|
Kokeellinen: V66M-HIIT
Val/Met-kantajat, jotka käyvät läpi korkean intensiteetin intervalliharjoittelun (HIIT) 6 viikon ajan, 3 kertaa viikossa
|
Osallistujat suorittavat korkean intensiteetin intervalliharjoittelun (HIIT) pyöräergometrillä.
HIIT-protokolla koostuu 3 minuutin lämmittelystä 50 W:lla, kymmenestä 60 sekunnin korkean intensiteetin pyöräilyjaksosta, joita välissä on 90 sekuntia aktiivista palautumista 30 %:lla huipputehosta ja 2 minuutin jäähdytyksestä 50 W:lla. yhteensä 17,5 minuuttia.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Kortikospinaalinen kiihtyvyys
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Kortikospinaalinen kiihtyvyys mitattuna yhden pulssin TMS:n aiheuttamilla vasteilla käden ja kyynärvarren lihaksissa.
|
8 viikkoa
|
|
Aivokuorensisäiset piirit
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Aivokuorensisäiset piirit mitattuna paripulssi-TMS:n aiheuttamilla vasteilla käden lihaksessa
|
8 viikkoa
|
|
Selkärangan piirit
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Selkärangan piirit mitattuna selkärangan Hoffman-reflekseillä kyynärvarren lihaksesta
|
8 viikkoa
|
|
Veren BDNF
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
BDNF-tasot seerumissa ELISA:lla arvioituna
|
8 viikkoa
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Katepsiini B
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Katepsiini B:n seerumin tasot ELISA:lla arvioituna
|
8 viikkoa
|
|
IGF-1
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Seerumin IGF-1-tasot ELISA:lla arvioituna
|
8 viikkoa
|
|
VEGF
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
VEGF-tasot seerumissa ELISA:lla arvioituna
|
8 viikkoa
|
|
Osteokalsiini
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Osteokalsiinin seerumin tasot ELISA:lla arvioituna
|
8 viikkoa
|
|
Työmuisti
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Työmuisti Automated Operation Span (OSPAN) -tehtävän arvioituna
|
8 viikkoa
|
|
Sydän-hengityksen kunto
Aikaikkuna: 8 viikkoa
|
Sydän-hengityskunto VO2-huipputestillä arvioituna
|
8 viikkoa
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Aimee Nelson, PhD, McMaster University
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.
Yleiset julkaisut
- 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.
- Lamy JC, Russmann H, Shamim EA, Meunier S, Hallett M. Paired associative stimulation induces change in presynaptic inhibition of Ia terminals in wrist flexors in humans. J Neurophysiol. 2010 Aug;104(2):755-64. doi: 10.1152/jn.00761.2009. Epub 2010 Jun 10.
- Lommatzsch M, Zingler D, Schuhbaeck K, Schloetcke K, Zingler C, Schuff-Werner P, Virchow JC. The impact of age, weight and gender on BDNF levels in human platelets and plasma. Neurobiol Aging. 2005 Jan;26(1):115-23. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2004.03.002.
- Lu B, Chow A. Neurotrophins and hippocampal synaptic transmission and plasticity. J Neurosci Res. 1999 Oct 1;58(1):76-87.
- Lulic T, El-Sayes J, Fassett HJ, Nelson AJ. Physical activity levels determine exercise-induced changes in brain excitability. PLoS One. 2017 Mar 9;12(3):e0173672. doi: 10.1371/journal.pone.0173672. eCollection 2017.
- Ozan E, Okur H, Eker C, Eker OD, Gonul AS, Akarsu N. The effect of depression, BDNF gene val66met polymorphism and gender on serum BDNF levels. Brain Res Bull. 2010 Jan 15;81(1):61-5. doi: 10.1016/j.brainresbull.2009.06.022.
- 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.
Opintojen ennätyspäivät
Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan julkisella verkkosivustolla.
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Torstai 1. helmikuuta 2018
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Maanantai 3. joulukuuta 2018
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Maanantai 21. tammikuuta 2019
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Keskiviikko 5. syyskuuta 2018
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 11. syyskuuta 2018
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Torstai 13. syyskuuta 2018
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Keskiviikko 20. marraskuuta 2024
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 19. marraskuuta 2024
Viimeksi vahvistettu
Perjantai 1. marraskuuta 2024
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muut tutkimustunnusnumerot
- BDNF V66M Exercise Study
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
EI
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Ei
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Ei
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .