Effetto dell'esercizio fisico sulla funzione fisica, cognitiva e comportamentale nelle persone con trauma cranico

Obbiettivo

L'obiettivo generale di questo studio è esaminare gli effetti dell'esercizio aerobico moderato e più intenso come intervento sulle prestazioni cognitive, sul funzionamento fisico e sulla qualità della vita correlata alla salute in pazienti con trauma cranico cronico (più di 12 mesi dopo l'infortunio) (TBI). È importante sottolineare che i cambiamenti cerebrali strutturali e biologici saranno misurati per esaminare se i risultati funzionali sono correlati agli adattamenti indotti dall'esercizio. Si ipotizza che nella fase cronica delle persone con TBI, saranno migliorati: 1) la funzione cognitiva, 2) la forma fisica e la gravità della fatica, 3) le prestazioni motorie e l'equilibrio, e 4) l'umore e i sintomi depressivi, in coloro che hanno eseguito l'intervento di esercizio rispetto a un gruppo di controllo. Si ipotizza inoltre che questi miglioramenti funzionali saranno correlati all'intensità dell'esercizio, alla migliore connettività corticale, ai punteggi dei geni di trasmissione della dopamina e ai biomarcatori del sangue correlati alla neuro e all'angiogenesi.

Popolazione di studio

Saranno arruolati 80 adulti ambulatoriali con trauma cranico non penetrante. I soggetti saranno reclutati da NIH, ospedali/cliniche affiliati e comunità.

Disegno

Tutti i soggetti eseguiranno valutazioni di base tra cui prestazioni cognitive e comportamentali, imaging cerebrale, fitness, test motori e dell'equilibrio e test genetici e del sangue selezionati. Successivamente, i soggetti verranno randomizzati a un controllo in lista d'attesa o a una delle due condizioni di esercizio: 1) 30 minuti a ritmo veloce, intensità moderata (esercizio a resistenza rapida; RET); 2) 30 minuti ad alta intensità (esercizio aerobico; AET). Entrambi i gruppi di esercizi eseguiranno l'esercizio su un trainer ellittico 3 volte a settimana, per una sessione della durata di 45 minuti inclusi riscaldamento e defaticamento. Il gruppo RET si concentrerà sul rapido movimento reciproco con una resistenza minima, mentre il gruppo AET si eserciterà a un'intensità elevata nota per produrre un effetto aerobico. Dopo 12 settimane, tutti i gruppi ripeteranno le valutazioni di base (follow-up di 3 mesi). A seguito di questa valutazione, il gruppo di controllo della lista d'attesa verrà randomizzato a RET o AET e i gruppi di esercizi cesseranno le sessioni formali di esercizi supervisionati. Una terza visita di valutazione verrà eseguita dopo ulteriori 12 settimane (6 mesi di follow-up).

Misure di risultato

Le prestazioni cognitive saranno testate e interpretate rispetto alle norme. Le prestazioni sui compiti motori e di equilibrio saranno valutate con il sistema di misurazione dell'equilibrio intelligente e il sistema GAITRite. L'idoneità fisica sarà determinata dal consumo massimo di ossigeno e dalla soglia aerobica misurata dallo scambio di gas polmonare durante un test di tolleranza all'esercizio sul tapis roulant. I volumi cerebrali strutturali saranno determinati mediante risonanza magnetica (MRI) e la connettività corticale sarà quantificata utilizzando la risonanza magnetica funzionale dello stato di riposo e il Diffusion Tensor Imaging (DTI) per valutare l'integrità e i cambiamenti nei tratti della sostanza bianca in risposta all'esercizio. Il sangue sarà raccolto per quantificare la presenza di biomarcatori (come VEGF, BDNF e IGF-1) e la trasmissione della dopamina. Verrebbero raccolte anche altre misure auto-riportate di qualità della vita, gravità della fatica, depressione e qualità del sonno.