Harjoituksen vaikutukset uneen ja aivojen terveyteen

On olemassa kriittinen tarve kehittää aivojen iän biomarkkereita ja tieteellisesti todistettuja interventioita aivojen terveyden parantamiseksi. Aiemmin koneoppimisalgoritmi, Brain Age Index (BAI), kehitettiin ennustamaan aivojen ikää (BA) perustuen 510 ominaisuuteen, jotka on johdettu yön yli nukkuvasta EEG:stä. Algoritmi raportoi, kuinka vanhalta yksilön nukkuva aivotoiminta "näyttää", jota kutsutaan "aivojen iäksi" (BA), ja vertaa tätä kronologiseen ikään (CA). Ero on BAI: BAI = BA-CA. Aikaisempi työ viittaa siihen, että potilailla, joilla on merkittävä neurologinen tai psykiatrinen sairaus tai verenpainetauti ja diabetes, on keskimääräinen ylimääräinen aivo-ikä eli "aivojen ikäindeksi" (BAI), 4 ja 3,5 vuotta verrattuna terveisiin kontrolleihin. Lisäksi on osoitettu, että korkea BAI ennustaa riippumatonta kuolleisuutta. Jokainen BAI:n ylimääräinen vuosi lisää 3,3 prosentin suhteellista kuolemanriskiä. Muiden ryhmien tekemät työt viittaavat siihen, että harjoittelu voi olla tehokas "onnistuneen aivojen ikääntymisen" edistämisessä.

Tutkimukset harjoituksen vaikutuksista kognitioon sisältävät metaanalyysin 18 aikaisemmasta tutkimuksesta, joissa analysoitiin harjoituksen tuloksia ikääntyneiden aikuisten kognitiiviseen toimintaan. Todettiin, että aerobinen kuntoharjoittelu paransi suorituskykyä useilla kognitiivisilla aloilla, mukaan lukien toimeenpanotoiminnot, kognitiivinen ohjaus, spatiaalinen käsittely ja käsittelynopeus, ja keskimääräinen parannus tutkimuksissa ja kaikilla aloilla oli 0,5 standardipoikkeamaa verrattuna kontrolliin. Parantuminen oli suurinta johtamis- ja valvontaprosesseissa. Parannusaste liittyi myös kuntoharjoittelun kestoon, harjoitusten kestoon ja sukupuoleen (naiset näyttivät hyötyvän enemmän). Harjoituksen vaikutuksia aivorakenteeseen koskeviin tutkimuksiin sisältyy aiempi tutkimus, johon otettiin mukaan 35 ikääntynyttä aikuista (14 lievää kognitiivista vajaatoimintaa, 16 tervettä kontrollihenkilöä) osallistumaan 12 viikon kohtalaisen intensiteetin kävelyohjelmaan. Tutkittavien VO2max nousi keskimäärin 8,49 %. Se, missä määrin kardiorespiratorinen kunto (V̇O2peak) parani interventiosta johtuen, korreloi vahvasti positiivisesti aivokuoren paksuuden laajalle levinneisiin muutoksiin. Yhdessä nämä ja muut tutkimukset viittaavat siihen, että aerobinen harjoittelu voi olla tehokas keino torjua ikääntymisestä ja sairauksista johtuvaa aivokuoren surkastumista ja tarjota suojaa tulevaa kognitiivista heikkenemistä vastaan ​​riskiryhmään kuuluvilla iäkkäillä aikuisilla.

Tässä tutkimuksessa oletetaan, että kognitiivinen suorituskyky paranee 12 viikon säännöllisen harjoittelun jälkeen (1a), EEG-pohjainen BAI on alhaisempi 12 viikon säännöllisen harjoituksen jälkeen (1b) ja kognitiivisten mittareiden paraneminen on ennakoitavissa BAI:n muutoksista (1c). Lisäksi oletetaan, että liiallinen BAI korreloi huonon unen laadun, korkeampien aiempien sairauksien, huonon ruokavalion ja pienen sosiaalisen verkoston kanssa (2). Istuvien henkilöiden, jotka käyvät läpi 12 viikon harjoitteluohjelman, odotetaan osoittavan mitattavia parannuksia EEG-pohjaisessa aivojen iässä ja kognitiivisissa toiminnassa, ja että paranemisaste liittyy aerobisen kunnon paranemisen asteeseen. Tämä tutkimus tarjoaa alustavia tietoja, jotka tukevat laajempaa ja pidempää pitkittäistä tutkimusta, jonka tarkoituksena on 1) validoida kliinisesti uudet, edulliset ja potilasystävälliset aivoterveyden EEG-pohjaiset biomarkkerit; ja 2) arvioida aivojen terveyden säilyttämiseen ja parantamiseen sekä viime kädessä terveydenhuoltoajan pidentämiseen tähtäävien toimenpiteiden tehokkuutta.