身体的または精神的な練習によって得られる運動学習に対する身体的運動の効果 (EPICA)
身体的または精神的な練習を通じて獲得される運動学習の定着段階に対する激しい運動の効果
運動学習は人間の日常生活にとって重要であり、新しい動きの獲得を伴います。 これは、オンラインの獲得段階とそれに続くオフラインの統合段階で構成され、運動記憶が安定した表現に編成されます。 習得は、身体的な練習（PP、動きの明白な反復）または運動イメージ（MI）を使用したメンタルリハーサルを通じて達成できます。 最近の研究では、高強度インターバル身体運動 (HIIE) が、脳由来神経栄養因子 (BDNF) によって媒介される神経可塑性を促進することにより、特に地固め中の運動学習を促進することが示唆されています。 ただし、HIIE が PP または MI との逐次モーター統合に及ぼす影響については、まだ十分に理解されていません。
対照的に、睡眠不足（SD）は BDNF の放出と神経の可塑性を低下させます。 運動獲得、特に逐次運動学習に対する SD の効果を調査した研究は限られています。 HIIE と SD の相反する効果を考慮すると、SD の後に HIIE を実行すると、モーターの統合プロセスが保護される可能性があります。
この研究は、睡眠不足と通常の睡眠条件の両方で、PP または MI を使用した逐次運動学習に対する HIIE の影響を調べることを目的としています。 それぞれ 12 人の参加者からなる 6 つのグループが、8 項目のバイマニュアル シーケンスを学習します。
- MI グループ: トレーニング中に運動シーケンスを頭で習得した
- MI+HIIE グループ: 運動シーケンスを頭で習得し、統合前に HIIE を達成
- PP: モーターシーケンスを物理的に取得
- PP+HIIEグループ：統合前にモーターシーケンスを物理的に取得し、HIIEを実現
- SD+PP グループ: PP による身体運動の獲得と強化の前に一晩睡眠を遮断
- SD+PP+HIIE グループ: 身体運動獲得前に一晩睡眠を遮断し、強化前に HIIE を実施。
すべてのグループは、習得段階の開始時と終了時（習得前と習得後）、および身体運動後（すなわち、 HIIE）または休憩時間（運動後）。
この研究の仮説は次のとおりです。
- 急性身体運動（HIIE）は、運動をしない状態と比較して、身体的および精神的獲得（PP、MI）後の運動記憶（運動後）の固定化を促進します。
- 一晩睡眠不足になると、運動学習の獲得と定着に影響を与える可能性があります。
身体的な運動は、運動学習の定着に対する睡眠不足の悪影響を補います。
調査の概要
状態
詳細な説明
新しい動作を学習する能力（すなわち、 運動学習）は人間の日常生活の不可欠な部分です。 運動学習は通常、オンラインの習得段階とそれに続くオフラインの統合段階（つまり、さらなる練習なし）によって特徴付けられ、それによって運動記憶のトレースが安定した長期持続する表現に再編成されます。 この獲得は、身体的練習（PP、動きの明白な反復）または運動イメージ（MI、動きの隠れたリハーサル）を通じて達成できます。 過去 20 年間にわたる研究により、高強度インターバル運動 (HIIE) を実行すると、運動学習、特に強化段階が強化されることが実証されてきました。 HIIE は神経可塑性に寄与する好ましい生理学的カスケードを誘発したようです。 この点で、乳酸と脳由来神経栄養因子 (BDNF) の両方の生物学的マーカーが長期記憶の固定に主要な役割を果たしているようです。 現在まで、PP または MI とのシーケンシャル モーター統合に対する HIIE の寄与についてはほとんど知られていません。
HIIEとは対照的に、睡眠不足はBDNFの放出と神経の可塑性を減少させた。 運動獲得に対する睡眠剥奪 (SD) の影響を調べた研究は非常に少なく、シーケンス運動学習に対する研究は 1 つだけです。 HIIE と SD の拮抗効果を考慮すると、SD の後に HIIE を実行すると、モーターの硬化プロセスを保護できる可能性があります。
したがって、この研究の主な目的は、睡眠不足および通常の夜の条件下でのPPまたはMIを介した逐次運動学習に対するHIIEの影響を理解することです。 この研究では、それぞれ 12 人の参加者を含む 6 つのグループが登録されます。 すべてのグループは、8 項目からなる一連の手順をバイマニュアルで学習します。
- MI グループ: トレーニング中に運動シーケンスを頭で習得した
- MI+HIIE グループ: 運動シーケンスを頭で習得し、統合前に HIIE を達成
- PP: モーターシーケンスを物理的に取得
- PP+HIIEグループ：統合前にモーターシーケンスを物理的に取得し、HIIEを実現
- SD+PP グループ: PP による身体運動の獲得と強化の前に一晩睡眠を遮断
- SD+PP+HIIE グループ: 身体運動獲得前に一晩睡眠を遮断し、強化前に HIIE を実施。
すべてのグループは、習得段階の開始時と終了時（習得前と習得後）、および身体運動後（すなわち、 HIIE）または休憩時間（運動後）。
この研究の仮説は次のとおりです。
- 急性身体運動（HIIE）は、運動をしない状態と比較して、身体的および精神的獲得（PP、MI）後の運動記憶（運動後）の固定化を促進します。
- 一晩睡眠不足になると、運動学習の獲得と定着に影響を与える可能性があります。
- 身体的な運動は、運動学習の定着に対する睡眠不足の悪影響を補います。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Lyon、フランス、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、フランス、69622
- Laboratoire LIBM, Université Lyon 1
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 18歳から35歳までの男性または女性
- 研究全体で利用可能 (最大 12 日間)
- エディンバラ左右性テストでスコアが > 0.5 の右利きの上肢
- 日付を記入し、インフォームドコンセントに署名したこと
- 社会保障制度に加入している、または社会保障制度を受ける権利のある被験者
- 身体活動の実施に対する禁忌がないこと
- GPAQ によればアクティブとみなされる
- 中立または中程度の概日類型学 (31 ～ 69)
- 定期的な身体活動 (週に最低 2 時間)
除外基準:
- 筋骨格損傷 6 か月未満
- 6か月未満の運動器障害を引き起こす病理学的または外科的介入
- 慢性または身体障害を引き起こす神経系、心血管系、または精神系の病理
- 安静時の心拍数 > 100 bpm
- ピッツバーグ睡眠の質指数 > 7
- 過去6か月間に睡眠薬または精神活性作用のある薬を服用している
- 介入研究への継続的な参加
- 妊娠中または授乳中の女性
- 司法上または行政上の自由を剥奪された人。
- TMSに対する禁忌:
- 頻繁または重度の頭痛
- てんかんの歴史
- 意識喪失を伴う頭部外傷
- 植込み型機器（植込み型ペースメーカーまたは植込み型除細動器、人工内耳、薬剤投与ポンプ、外科用クリップ、金属破片を含む）
- 脳神経外科的介入（特に眼科手術）
- 頭皮の開いた傷
- 1日あたり3杯以上のアルコールの摂取
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：PP（身体練習）
モーターシーケンスを物理的に取得
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通常夜グループの参加者は、自宅で一晩寝て過ごします。
参加者は、体操と同じ時間 (つまり 17 分) にドキュメンタリーを視聴します。
参加者は、8 つの動作で構成される両手の連続指タッピング タスクを練習します。
参加者は、30 秒のブロック中にできるだけ速く、正確にシーケンスを実行する必要があります。
トレーニング中は 12 ブロック）。
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実験的：MI (モーターイメージ)
トレーニング中に運動シーケンスを暗記した
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通常夜グループの参加者は、自宅で一晩寝て過ごします。
参加者は、体操と同じ時間 (つまり 17 分) にドキュメンタリーを視聴します。
8 つの要素で構成される両手指タッピング タスクでは、参加者は、30 秒の 12 ブロックの間に、MI (動作のメンタル リハーサル) を使用して、運動シーケンスを頭の中で繰り返すことが求められます。
参加者は、あからさまな動きをせずに、できるだけ速く正確にシーケンスを実行することを想像します。
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実験的：MI+HIIE (運動イメージ + 高強度インターバル運動)
モーターシーケンスを暗記し、統合前に HIIE を達成
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通常夜グループの参加者は、自宅で一晩寝て過ごします。
8 つの要素で構成される両手指タッピング タスクでは、参加者は、30 秒の 12 ブロックの間に、MI (動作のメンタル リハーサル) を使用して、運動シーケンスを頭の中で繰り返すことが求められます。
参加者は、あからさまな動きをせずに、できるだけ速く正確にシーケンスを実行することを想像します。
身体運動グループの参加者（つまり、 IM+HIIE、PP+HIIE、SD+PP+HIIE) は、エルゴメーター サイクルで 2 分間のウォームアップから始まります。 ウォームアップ後、最大有酸素パワー (MAP) の 80 % に相当するワークロードで 3 分間の運動を行い、MAP の 40 % で 2 分間積極的に休息します。 この5分間のサイクルを3回連続で繰り返し、準備運動も含めて合計17分間の運動となります。 |
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実験的：PP+HIIE (身体的練習 + 運動イメージ + 高強度インターバル身体運動)
統合前にモーターシーケンスを物理的に取得し、HIIEを実現
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通常夜グループの参加者は、自宅で一晩寝て過ごします。
参加者は、8 つの動作で構成される両手の連続指タッピング タスクを練習します。
参加者は、30 秒のブロック中にできるだけ速く、正確にシーケンスを実行する必要があります。
トレーニング中は 12 ブロック）。
身体運動グループの参加者（つまり、 IM+HIIE、PP+HIIE、SD+PP+HIIE) は、エルゴメーター サイクルで 2 分間のウォームアップから始まります。 ウォームアップ後、最大有酸素パワー (MAP) の 80 % に相当するワークロードで 3 分間の運動を行い、MAP の 40 % で 2 分間積極的に休息します。 この5分間のサイクルを3回連続で繰り返し、準備運動も含めて合計17分間の運動となります。 |
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実験的：SD + PP (睡眠不足 + 身体的練習)
PP および強化による身体運動獲得前の一晩の睡眠不足
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参加者は、体操と同じ時間 (つまり 17 分) にドキュメンタリーを視聴します。
参加者は、8 つの動作で構成される両手の連続指タッピング タスクを練習します。
参加者は、30 秒のブロック中にできるだけ速く、正確にシーケンスを実行する必要があります。
トレーニング中は 12 ブロック）。
睡眠剥奪グループの参加者は、クロワ・ルース病院で研究者の監督の下、起きたまま一晩過ごすことになる。
研究者は、参加者の覚醒状態を維持するための活動のリストを提供します。
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実験的：SD+PP+HIIE (睡眠不足 + 身体的練習 + 高強度インターバル運動)
身体運動獲得前の一晩の睡眠不足と強化前のHIIE
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参加者は、8 つの動作で構成される両手の連続指タッピング タスクを練習します。
参加者は、30 秒のブロック中にできるだけ速く、正確にシーケンスを実行する必要があります。
トレーニング中は 12 ブロック）。
身体運動グループの参加者（つまり、 IM+HIIE、PP+HIIE、SD+PP+HIIE) は、エルゴメーター サイクルで 2 分間のウォームアップから始まります。 ウォームアップ後、最大有酸素パワー (MAP) の 80 % に相当するワークロードで 3 分間の運動を行い、MAP の 40 % で 2 分間積極的に休息します。 この5分間のサイクルを3回連続で繰り返し、準備運動も含めて合計17分間の運動となります。
睡眠剥奪グループの参加者は、クロワ・ルース病院で研究者の監督の下、起きたまま一晩過ごすことになる。
研究者は、参加者の覚醒状態を維持するための活動のリストを提供します。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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PP および PP+HIIE の獲得後と運動後の間の正しいシーケンスの数
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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両手指タッピング課題では、精度は練習ブロック中に実行された正しいシーケンスの数に対応します。主な結果の尺度は、取得の終了時（取得後）と定着後（取得後）の間に実行された正しいシーケンスの数の差になります。 -運動) PP と PP+HIIE の間のステージ。
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学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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すべてのグループの運動前と運動後の乳酸塩の評価
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 12 日です。
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生物学的変数には、乳酸、BDNF、コルチゾールの 3 つの分子の測定が含まれます。 血中の乳酸は指の毛細管血から収集され、乳酸分析装置を使用して直ちに分析されます。 乳酸値は、運動前と運動後の 2 つの時間枠の間ですべてのグループについて比較されます。 |
学習完了までにかかる期間は平均 12 日です。
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IM および IM+HIIE の取得後と運動後の間の正しいシーケンスの数
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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両手指タッピング課題では、精度は練習ブロック中に実行された正しいシーケンスの数に対応します。 この副次的結果の尺度は、IM と IM+HIIE の間の獲得段階 (獲得後) と強化段階 (運動後) の間に実行された正しいシーケンスの数の差になります。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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SD および SD+PP の取得前、取得後、および運動後の間の正しいシーケンスの数
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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両手指タッピング課題では、精度は練習ブロック中に実行された正しいシーケンスの数に対応します。 この副次的結果の尺度は、SD と SD の間の獲得の開始 (獲得前)、獲得の終了 (獲得後)、および強化 (運動後) 段階の間で実行された正しいシーケンスの数の差になります。 +PPグループ。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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SD+PP および SD+PP+HIIE の獲得後と運動後の間の正しいシーケンスの数
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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両手指タッピング課題では、精度は練習ブロック中に実行された正しいシーケンスの数に対応します。 この副次的結果の尺度は、SD+PP グループと SD+PP+HIIE グループ間での獲得段階（獲得後）と強化段階（運動後）の間に実行された正しいシーケンスの数の差となります。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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すべてのグループの運動前、運動後、運動後の神経生理学的情報 (IM、PP、IM+HIIE、PP+HIIE、SD+PP、SD+PP+HIIE)
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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神経生理学的測定は、経頭蓋磁気刺激 (TMS) を使用して収集されます。 TMS は、一次運動野のニューロンを脱分極させる磁場を生成し、運動誘発電位 (MEP) を通じて皮質脊髄興奮性 (CSE) を調査する機会を提供するツールです。 MEP 振幅を分析する際に筋線維の興奮性を考慮するために、応答は最大 M 波に対して正規化されます。 第一背側骨間筋の M 波の評価は、30 mm の陽極-陰極双極フェルト パッドを介して尺骨神経に適用される単一の定電流刺激によって達成されます。 MEP の平均は、次の式を使用して M 波に正規化されます。 正規化された MEP=((平均 MEP (mV))/(平均 Mmax (mV) ))*100 正規化された MEP は、取得前、取得後、および運動後の 3 つの時間フレーム間ですべてのグループについて比較されます。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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すべてのグループの運動前と運動後の BDNF 評価
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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生物学的変数には、乳酸、BDNF、コルチゾールの 3 つの分子の測定が含まれます。 5 ml の血液サンプルを肘前静脈から採取し、直ちに遠心分離します。 血漿は血清から分離され、-80 °C で保存されます。 BDNF（脳由来神経栄養因子）レベルは、研究終了時に酵素結合免疫吸着測定法（ELISAキット）によって分析されます。 BDNF は、取得前と運動後の 2 つのタイム フレーム間ですべてのグループについて比較されます。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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すべてのグループの運動前と運動後のコルチゾール評価
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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生物学的変数には、乳酸、BDNF、コルチゾールの 3 つの分子の測定が含まれます。 5 ml の血液サンプルを肘前静脈から採取し、直ちに遠心分離します。 血漿は血清から分離され、-80 °C で保存されます。 コルチゾールレベルは、研究の終了時に酵素結合免疫吸着検定法（ELISAキット）によって分析されます。 コルチゾールは、獲得前と運動後の 2 つの時間枠の間ですべてのグループについて比較されます。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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PP および MI グループの獲得後と運動後の間の正しいシーケンスの数
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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両手指タッピング課題では、精度は練習ブロック中に実行された正しいシーケンスの数に対応します。 この副次的結果の尺度は、PP グループと MI グループの間で、獲得の終了 (獲得後) 段階と強化 (運動後) 段階の間で実行された正しいシーケンスの数の差となります。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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すべてのグループの取得後と 24 時間後の間の正しいシーケンスの数
時間枠：学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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両手指タッピング課題では、精度は練習ブロック中に実行された正しいシーケンスの数に対応します。 この副次的結果の尺度は、すべてのグループについて、取得の終了時（取得後）と一晩眠った翌日（24 時間後）の間に実行された正しいシーケンスの数の差になります。 |
学習完了までにかかる期間は平均 13 日です。
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協力者と研究者
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捜査官
- 主任研究者：Maxime PINGON, MD、EFR-Médecine du sport et de l'activité physique, HCL
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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