Intensità dell'esercizio sul cervello e sulla salute mentale nello stress (ExStress)

Questo studio includerà 43 partecipanti adulti (20-40 anni) che hanno manifestato sintomi legati allo stress e 43 controlli sani, abbinati per età, sesso e forma fisica. Sarà uno studio sperimentale crossover in ordine randomizzato per coppie abbinate (individui con sintomi correlati allo stress rispetto a controlli sani abbinati) con tre condizioni sperimentali separate da un periodo di wash-out di 7 giorni: esercizio di ciclismo sulle gambe di 20 minuti a intensità moderata, Esercizio di ciclismo sulle gambe di 20 minuti a intensità vigorosa e riposo seduto di 20 minuti (condizione di controllo passivo).

Prima di entrare nello studio, i criteri di inclusione/esclusione dallo studio saranno controllati utilizzando lo screening digitale. Prima delle sessioni sperimentali, tutti i partecipanti completeranno due visite di studio introduttive. Alla prima visita introduttiva, il massimo consumo di ossigeno (VO2max) del partecipante verrà determinato utilizzando un test di fitness. Queste informazioni verranno utilizzate per determinare i carichi di lavoro individuali (% del VO2max individuale) a cui il partecipante pedalerà durante le sessioni sperimentali, nonché per abbinare i due gruppi di partecipanti in base al livello di forma fisica. Alla seconda visita introduttiva, i partecipanti completeranno una sessione di familiarizzazione, in cui verranno presentati ai partecipanti gli aspetti metodologici chiave dello studio. Durante questa visita verrà completato anche l'indice di aumento dei partecipanti, come misura della rigidità arteriosa.

In ciascuna delle tre sessioni sperimentali, i partecipanti eseguiranno un compito di memoria di lavoro computerizzata (compito n-back) prima e dopo l'esercizio (o riposo seduto). Durante il compito di memoria di lavoro, verrà utilizzata la spettroscopia funzionale del vicino infrarosso (fNIRS) per misurare i cambiamenti legati al compito nell'ossigenazione della corteccia prefrontale. Pertanto, ciascun partecipante completerà sei misurazioni fNIRS, due misurazioni (pre, post) per ciascuna delle tre sessioni sperimentali (moderato, alto, controllo). Contemporaneamente alle misurazioni fNIRS, la velocità del flusso sanguigno nell'arteria cerebrale media sinistra e destra sarà valutata durante le attività n-back utilizzando l'ecografia Doppler transcranica. Ad ogni sessione sperimentale, il sangue verrà prelevato anche dalla vena antecubitale in sette punti temporali: prima e dopo il primo compito n-back, prima e dopo l'esercizio in bicicletta (o riposo seduto), prima e dopo il secondo compito n-back e pubblicare gli ultimi 10 minuti di riposo seduti. I campioni di sangue intero verranno valutati per gas nel sangue, stato acido-base, elettroliti, livello di ematocrito, conta piastrinica e glucosio. I campioni separati di plasma sanguigno e siero verranno utilizzati per misurazioni di fattori neurotrofici, lattato, biomarcatori di stress e infiammazione e fattori coinvolti nel controllo della glicemia. I campioni di sangue verranno utilizzati anche per lo screening mirato del DNA per gli alleli del BDNF.

Inoltre, l'umore attuale del partecipante, l'affaticamento mentale e fisico, la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) e la pressione sanguigna saranno valutati durante quattro periodi di riposo seduto di 10 minuti: pre e post n-back e pre e post esercizio ciclistico (o riposo seduto ). Prima di ogni sessione di studio sperimentale, i partecipanti verranno valutati sulla qualità del sonno della notte prima, sullo stato di salute attuale, sul livello di attività fisica durante la settimana precedente al giorno del test, sul livello di sonnolenza negli ultimi 10 minuti e sull'umore attuale. Verranno inoltre valutate la qualità del sonno dei partecipanti e la variabilità della frequenza cardiaca durante la notte prima e dopo ciascuna sessione sperimentale.