Effetto dell'esercizio fisico sull'apprendimento motorio acquisito con la pratica fisica o mentale (EPICA)
L'effetto di un attacco acuto di esercizio fisico sulla fase di consolidamento dell'apprendimento motorio acquisito attraverso la pratica fisica o mentale
L'apprendimento motorio è fondamentale per la routine quotidiana umana, che comporta l'acquisizione di nuovi movimenti. Consiste in una fase di acquisizione online seguita da un consolidamento offline, in cui la memoria motoria è organizzata in rappresentazioni stabili. L'acquisizione può essere raggiunta attraverso la pratica fisica (PP, ripetizione palese del movimento) o prove mentali utilizzando l'immaginazione motoria (MI). Studi recenti suggeriscono che l'esercizio fisico ad intervalli ad alta intensità (HIIE) migliora l'apprendimento motorio, in particolare durante il consolidamento, promuovendo la plasticità neurale mediata dal fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF). Tuttavia, l'impatto dell'HIIE sul consolidamento motorio sequenziale con PP o MI rimane poco compreso.
Al contrario, la privazione del sonno (SD) riduce il rilascio di BDNF e la plasticità neurale. La ricerca limitata ha esplorato gli effetti della SD sull'acquisizione motoria, in particolare l'apprendimento motorio sequenziale. Considerando gli effetti opposti di HIIE e SD, eseguire HIIE dopo SD può proteggere i processi di consolidamento motorio.
Questo studio si propone di esaminare l'influenza dell'HIIE sull'apprendimento motorio sequenziale utilizzando PP o MI sia in condizioni di sonno privato che normale. Sei gruppi, ciascuno composto da 12 partecipanti, impareranno una sequenza bimanuale di 8 voci.
- Gruppo MI: ha acquisito la sequenza motoria mentalmente durante l'allenamento
- Gruppo MI+HIIE: acquisito mentalmente la sequenza motoria e raggiunto un HIIE prima del consolidamento
- PP: acquisito fisicamente la sequenza motoria
- Gruppo PP+HIIE: acquisito fisicamente la sequenza motoria e raggiunto un HIIE prima del consolidamento
- Gruppo SD+PP: una notte di privazione del sonno prima dell'acquisizione motoria fisica con PP e consolidamento
- Gruppo SD+PP+HIIE: una notte di privazione del sonno prima dell'acquisizione motoria fisica e HIIE prima del consolidamento.
Tutti i gruppi saranno testati sulla sequenza all'inizio e alla fine della fase di acquisizione (pre- e post-acquisizione) e dopo l'esercizio fisico (es. HIIE) o il periodo di riposo (post-esercizio).
Le ipotesi di questo studio sono:
- L'esercizio fisico acuto (HIIE) migliorerebbe il consolidamento della memoria motoria (post-esercizio) dopo l'acquisizione fisica e mentale (PP, MI) rispetto alle condizioni senza esercizio.
- Una notte di privazione del sonno influenzerebbe l'acquisizione e il consolidamento dell'apprendimento motorio.
L'esercizio fisico compenserebbe gli effetti dannosi della privazione del sonno sul consolidamento dell'apprendimento motorio.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Descrizione dettagliata
La capacità di imparare nuovi movimenti (es. apprendimento motorio) è una parte essenziale della routine quotidiana umana. L'apprendimento motorio è tipicamente caratterizzato da una fase di acquisizione online seguita da una fase di consolidamento offline (cioè senza ulteriore pratica) per cui le tracce della memoria motoria vengono riorganizzate in rappresentazioni stabili e durature. L'acquisizione può essere ottenuta attraverso la pratica fisica (PP, ripetizione palese del movimento) o attraverso l'immaginazione motoria (MI, prove segrete del movimento). Negli ultimi due decenni, gli studi hanno dimostrato che l'esecuzione di esercizi ad intervalli ad alta intensità (HIIE) può migliorare l'apprendimento motorio e in particolare la fase di consolidamento. Sembra che HIIE abbia indotto una cascata fisiologica favorevole che contribuisce alla plasticità neurale. In questo senso, sia i marcatori biologici del lattato che del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) sembrano svolgere un ruolo importante nel consolidamento della memoria a lungo termine. Ad oggi, si sa poco sul contributo HIIE al consolidamento motorio sequenziale con PP o MI.
Contrariamente all'HIIE, la privazione del sonno ha ridotto il rilascio di BDNF e la plasticità neurale. Ci sono pochissimi studi che hanno esaminato l'impatto della privazione del sonno (SD) sull'acquisizione motoria e solo uno sull'apprendimento motorio in sequenza. Considerando gli effetti antagonisti di HIIE e SD, potrebbe essere possibile che l'esecuzione di HIIE dopo SD possa proteggere i processi di consolidamento motorio.
Pertanto, l'obiettivo principale di questo studio è comprendere l'influenza dell'HIIE sull'apprendimento motorio sequenziale attraverso PP o MI in condizioni di privazione del sonno e notte normale. In questo studio, saranno arruolati sei gruppi ciascuno di 12 partecipanti. Tutti i gruppi impareranno una sequenza bimanuale di 8 item.
- Gruppo MI: ha acquisito la sequenza motoria mentalmente durante l'allenamento
- Gruppo MI+HIIE: acquisito mentalmente la sequenza motoria e raggiunto un HIIE prima del consolidamento
- PP: acquisito fisicamente la sequenza motoria
- Gruppo PP+HIIE: acquisito fisicamente la sequenza motoria e raggiunto un HIIE prima del consolidamento
- Gruppo SD+PP: una notte di privazione del sonno prima dell'acquisizione motoria fisica con PP e consolidamento
- Gruppo SD+PP+HIIE: una notte di privazione del sonno prima dell'acquisizione motoria fisica e HIIE prima del consolidamento.
Tutti i gruppi saranno testati sulla sequenza all'inizio e alla fine della fase di acquisizione (pre- e post-acquisizione) e dopo l'esercizio fisico (es. HIIE) o il periodo di riposo (post-esercizio).
Le ipotesi di questo studio sono:
- L'esercizio fisico acuto (HIIE) migliorerebbe il consolidamento della memoria motoria (post-esercizio) dopo l'acquisizione fisica e mentale (PP, MI) rispetto alle condizioni senza esercizio.
- Una notte di privazione del sonno influenzerebbe l'acquisizione e il consolidamento dell'apprendimento motorio.
- L'esercizio fisico compenserebbe gli effetti dannosi della privazione del sonno sul consolidamento dell'apprendimento motorio.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Lyon, Francia, 69004
- Service d'explorations fonctionnelles respiratoires-Médecine du sport et de l'activité physique, Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon
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Villeurbanne, Francia, 69622
- Laboratoire LIBM, Université Lyon 1
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Adulto
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Maschio o femmina dai 18 ai 35 anni
- Disponibile per l'intero studio (massimo 12 giorni)
- Arti superiori destrimani con punteggio > 0,5 al test di lateralità di Edimburgo
- Aver datato e firmato un consenso informato
- Soggetto iscritto o avente diritto ad un regime previdenziale
- Assenza di controindicazioni alla pratica dell'attività fisica
- Considerato attivo secondo il GPAQ
- Tipologia circadiana neutra o moderata (da 31 a 69)
- Attività fisica regolare (minimo 2 ore/settimana)
Criteri di esclusione:
- Lesioni muscoloscheletriche < 6 mesi
- Patologia o intervento chirurgico con conseguente disturbo locomotore < 6 mesi
- Patologia neurologica, cardiovascolare o psichica cronica o invalidante
- Frequenza cardiaca a riposo > 100 bpm
- Indice della qualità del sonno di Pittsburgh > 7
- Assunzione di sonniferi o farmaci con effetto psicoattivo negli ultimi 6 mesi
- Partecipazione continua a una ricerca interventistica
- Donne incinte o che allattano
- Persona privata della libertà giudiziaria o amministrativa.
- Controindicazione alla TMS:
- Mal di testa frequenti o forti
- Storia dell'epilessia
- Trauma cranico con perdita di coscienza
- Apparecchiature impiantate (inclusi pacemaker o defibrillatori impiantati, impianto cocleare, pompa per la somministrazione di farmaci, clip chirurgiche, schegge di metallo)
- Intervento neurochirurgico (in particolare chirurgia oculare)
- Una ferita aperta sul cuoio capelluto
- Consumo di più di tre bicchieri di alcol al giorno
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione parallela
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Sperimentale: PP (pratica fisica)
Acquisita fisicamente la sequenza motoria
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I partecipanti al normale gruppo notturno trascorreranno una notte dormendo nella propria casa.
I partecipanti guarderanno un documentario per un tempo equivalente all'esercizio fisico (ovvero 17 minuti).
I partecipanti si eserciteranno in un compito sequenziale bimanuale di tocco delle dita composto da 8 movimenti.
Al partecipante sarà richiesto di eseguire la sequenza il più velocemente e accuratamente possibile durante blocchi di 30 s (es.
dodici blocchi durante l'allenamento).
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Sperimentale: MI (immagini motorie)
Acquisire mentalmente la sequenza motoria durante l'allenamento
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I partecipanti al normale gruppo notturno trascorreranno una notte dormendo nella propria casa.
I partecipanti guarderanno un documentario per un tempo equivalente all'esercizio fisico (ovvero 17 minuti).
Nel compito bimanuale di tocco delle dita composto da 8 elementi, al partecipante sarà richiesto di ripetere mentalmente la sequenza motoria utilizzando MI (prova mentale del movimento) durante dodici blocchi di 30 secondi.
Il partecipante immaginerà di eseguire la sequenza il più velocemente e accuratamente possibile senza movimenti evidenti.
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Sperimentale: MI+HIIE (immagini motorie + esercizio fisico a intervalli ad alta intensità)
Acquisire mentalmente la sequenza motoria e realizzare un HIIE prima del consolidamento
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I partecipanti al normale gruppo notturno trascorreranno una notte dormendo nella propria casa.
Nel compito bimanuale di tocco delle dita composto da 8 elementi, al partecipante sarà richiesto di ripetere mentalmente la sequenza motoria utilizzando MI (prova mentale del movimento) durante dodici blocchi di 30 secondi.
Il partecipante immaginerà di eseguire la sequenza il più velocemente e accuratamente possibile senza movimenti evidenti.
I partecipanti al gruppo di esercizio fisico (ad es. IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) inizierà con un riscaldamento di 2 minuti su una bicicletta ergometrica. Dopo il riscaldamento, eseguiranno 3 minuti di esercizio con un carico di lavoro personalizzato in base alla loro massima potenza aerobica (MAP) corrispondente all'80% della loro MAP e poi riposeranno attivamente per 2 minuti al 40% della MAP. Questo ciclo di 5 minuti verrà ripetuto 3 volte di seguito, per un totale di 17 minuti di esercizio fisico compreso il riscaldamento. |
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Sperimentale: PP+HIIE (pratica fisica + immaginazione motoria + esercizio fisico a intervalli ad alta intensità)
Acquisizione fisica della sequenza motoria e raggiungimento di un HIIE prima del consolidamento
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I partecipanti al normale gruppo notturno trascorreranno una notte dormendo nella propria casa.
I partecipanti si eserciteranno in un compito sequenziale bimanuale di tocco delle dita composto da 8 movimenti.
Al partecipante sarà richiesto di eseguire la sequenza il più velocemente e accuratamente possibile durante blocchi di 30 s (es.
dodici blocchi durante l'allenamento).
I partecipanti al gruppo di esercizio fisico (ad es. IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) inizierà con un riscaldamento di 2 minuti su una bicicletta ergometrica. Dopo il riscaldamento, eseguiranno 3 minuti di esercizio con un carico di lavoro personalizzato in base alla loro massima potenza aerobica (MAP) corrispondente all'80% della loro MAP e poi riposeranno attivamente per 2 minuti al 40% della MAP. Questo ciclo di 5 minuti verrà ripetuto 3 volte di seguito, per un totale di 17 minuti di esercizio fisico compreso il riscaldamento. |
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Sperimentale: SD + PP (privazione del sonno + pratica fisica)
Una notte di privazione del sonno prima dell'acquisizione motoria fisica con PP e consolidamento
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I partecipanti guarderanno un documentario per un tempo equivalente all'esercizio fisico (ovvero 17 minuti).
I partecipanti si eserciteranno in un compito sequenziale bimanuale di tocco delle dita composto da 8 movimenti.
Al partecipante sarà richiesto di eseguire la sequenza il più velocemente e accuratamente possibile durante blocchi di 30 s (es.
dodici blocchi durante l'allenamento).
I partecipanti al gruppo di privazione del sonno trascorreranno una notte svegli, sotto la supervisione di un investigatore, all'ospedale Croix-Rousse.
L'investigatore fornirà un elenco di attività per mantenere sveglio il partecipante.
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Sperimentale: SD+PP+HIIE (privazione del sonno + pratica fisica + esercizio fisico a intervalli ad alta intensità)
Una notte di privazione del sonno prima dell'acquisizione motoria fisica e HIIE prima del consolidamento
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I partecipanti si eserciteranno in un compito sequenziale bimanuale di tocco delle dita composto da 8 movimenti.
Al partecipante sarà richiesto di eseguire la sequenza il più velocemente e accuratamente possibile durante blocchi di 30 s (es.
dodici blocchi durante l'allenamento).
I partecipanti al gruppo di esercizio fisico (ad es. IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) inizierà con un riscaldamento di 2 minuti su una bicicletta ergometrica. Dopo il riscaldamento, eseguiranno 3 minuti di esercizio con un carico di lavoro personalizzato in base alla loro massima potenza aerobica (MAP) corrispondente all'80% della loro MAP e poi riposeranno attivamente per 2 minuti al 40% della MAP. Questo ciclo di 5 minuti verrà ripetuto 3 volte di seguito, per un totale di 17 minuti di esercizio fisico compreso il riscaldamento.
I partecipanti al gruppo di privazione del sonno trascorreranno una notte svegli, sotto la supervisione di un investigatore, all'ospedale Croix-Rousse.
L'investigatore fornirà un elenco di attività per mantenere sveglio il partecipante.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Numero di sequenze corrette tra post-acquisizione e post-esercizio per PP e PP+HIIE
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Nel compito di tocco bimanuale con le dita, la precisione corrisponde al numero di sequenze corrette eseguite durante un blocco di pratica. La misura del risultato primario sarà la differenza nel numero di sequenze corrette eseguite tra la fine dell'acquisizione (post-acquisizione) e il consolidamento (post -esercizio) fasi tra PP e PP+HIIE.
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Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Valutazione del lattato tra pre-acquisizione e post-esercizio per tutti i gruppi
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 12 giorni.
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Le variabili biologiche includeranno la misurazione di tre molecole: lattato, BDNF e cortisolo. Il lattato di sangue verrà raccolto da un sangue capillare sul dito e verrà immediatamente analizzato utilizzando un dispositivo analizzatore di lattato. Il lattato verrà confrontato per tutti i gruppi tra i due tempi pre-acquisizione e post-esercizio |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 12 giorni.
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Numero di sequenza corretta tra post-acquisizione e post-esercizio per IM e IM+HIIE
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Nell'attività di tocco bimanuale con le dita, la precisione corrisponde alla sequenza numerica corretta eseguita durante un blocco di pratica. Questa misura di risultato secondario sarà la differenza nel numero di sequenze corrette eseguite tra le fasi di fine acquisizione (post-acquisizione) e consolidamento (post-esercizio) tra IM e IM+HIIE. |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Numero di sequenza corretta tra pre-acquisizione, post-acquisizione e post-esercizio per SD e SD+PP
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Nell'attività di tocco bimanuale con le dita, la precisione corrisponde alla sequenza numerica corretta eseguita durante un blocco di pratica. Questa misura di risultato secondario sarà la differenza nel numero di sequenze corrette eseguite tra l'inizio dell'acquisizione (pre-acquisizione), la fine dell'acquisizione (post-acquisizione) e le fasi di consolidamento (post-esercizio) tra SD e SD +Gruppi PP. |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Numero di sequenze corrette tra post-acquisizione e post-esercizio per SD+PP e SD+PP+HIIE
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Nell'attività di tocco bimanuale con le dita, la precisione corrisponde alla sequenza numerica corretta eseguita durante un blocco di pratica. Questa misura di risultato secondario sarà la differenza nel numero di sequenze corrette eseguite tra le fasi di fine acquisizione (post-acquisizione) e consolidamento (post-esercizio) tra i gruppi SD+PP e SD+PP+HIIE. |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Informazioni neurofisiologiche tra pre-acquisizione, post-acquisizione e post-esercizio per tutti i gruppi (IM, PP, IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP, SD+PP+HIIE)
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Le misurazioni neurofisiologiche verranno raccolte mediante stimolazione magnetica transcranica (TMS). La TMS è uno strumento che genera un campo magnetico che depolarizza il neurone nella corteccia motoria primaria e offre l'opportunità di sondare l'eccitabilità cortico-spinale (CSE) attraverso i potenziali evocati motori (MEP). Per considerare l'eccitabilità delle fibre muscolari durante l'analisi dell'ampiezza del MEP, le risposte saranno normalizzate all'onda M massima. La valutazione dell'onda M per il primo muscolo interosseo dorsale sarà ottenuta con una singola stimolazione a corrente costante applicata sui nervi ulnari tramite un feltro bipolare anodo-catodo da 30 mm. La media del MEP sarà normalizzata all'onda M utilizzando questa formula: MEP normalizzato=((Mea MEP (mV))/(Media Mmax (mV) ))*100 Il MEP normalizzato verrà confrontato per tutti i gruppi tra i tre periodi pre-acquisizione, post-acquisizione e post-esercizio |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Valutazione BDNF tra pre-acquisizione e post-esercizio per tutti i gruppi
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Le variabili biologiche includeranno la misurazione di tre molecole: lattato, BDNF e cortisolo. Un campione di sangue di 5 ml verrà raccolto da una vena antecubitale e verrà immediatamente centrifugato. Il plasma verrà separato dal siero e conservato a -80 °C. I livelli di BDNF (fattore neurotrofico derivato dal cervello) saranno analizzati mediante il metodo di dosaggio immunoassorbente enzimatico (kit ELISA) alla fine dello studio. Il BDNF verrà confrontato per tutti i gruppi tra i due tempi pre-acquisizione e post-esercizio |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Valutazione del cortisolo tra pre-acquisizione e post-esercizio per tutti i gruppi
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Le variabili biologiche includeranno la misurazione di tre molecole: lattato, BDNF e cortisolo. Un campione di sangue di 5 ml verrà raccolto da una vena antecubitale e verrà immediatamente centrifugato. Il plasma verrà separato dal siero e conservato a -80 °C. I livelli di cortisolo saranno analizzati mediante metodo di dosaggio immunoassorbente enzimatico (kit ELISA) al termine dello studio. Il cortisolo verrà confrontato per tutti i gruppi tra i due tempi pre-acquisizione e post-esercizio |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Numero di sequenze corrette tra post-acquisizione e post-esercizio per i gruppi PP e MI
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Nell'attività di tocco bimanuale con le dita, la precisione corrisponde alla sequenza numerica corretta eseguita durante un blocco di pratica. Questa misura di risultato secondario sarà la differenza nel numero di sequenze corrette eseguite tra le fasi di fine acquisizione (post-acquisizione) e consolidamento (post-esercizio) tra i gruppi PP e MI. |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Numero di sequenze corrette tra post-acquisizione e post-24h per tutti i gruppi
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Nell'attività di tocco bimanuale con le dita, la precisione corrisponde alla sequenza numerica corretta eseguita durante un blocco di pratica. Questa misura di risultato secondario sarà la differenza nel numero di sequenze corrette eseguite tra la fine dell'acquisizione (post-acquisizione) e il giorno successivo dopo una notte di sonno (post-24 ore) per tutti i gruppi. |
Attraverso il completamento dello studio, una media di 13 giorni.
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Investigatori
- Investigatore principale: Maxime PINGON, MD, EFR-Médecine du sport et de l'activité physique, HCL
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Effettivo)
Completamento dello studio (Effettivo)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Altri numeri di identificazione dello studio
- 69HCL22_0425
- 2023-A00155-40 (Altro identificatore: ID-RCB)
Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio
Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
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