10Kラン後の回復のためのtDCSと空気圧迫療法の併用

本研究の目的は、経頭蓋直流電気刺激（tDCS）と空圧圧迫（PC）の併用が、10キロメートル走後の熟年男性ランナーの回復に及ぼす影響を調査することです。 また、これらの介入が、長時間かつ高強度の運動後の回復時間を短縮し、パフォーマンスの低下を防ぐことができるかどうかを検証することも目的としています。

本研究は、混合実験デザインを用いた無作為化比較クロスオーバー試験として実施されます。 各参加者は、無作為に決定された順序で4種類の異なる回復プロトコルを実施し、各セッションの間隔は1週間とします。 無作為化はResearch Randomizerを使用して行われ、参加者は4つのシーケンス（例：B-A-D-C）のいずれかに割り当てられます。 参加者は数値コードでのみ識別され、盲検化と機密性の維持が確保されます。 各参加者はすべてのプロトコルを経験するため、被験者内比較が可能となり、順序に関連するバイアスを最小限に抑えることができます。

4つの回復プロトコルは以下の通りです：

(A) tDCS群：経頭蓋直流電気刺激のみ (B) PC群：空圧圧迫（PC）のみ (C) tDCS + PC群：tDCSとPCの同時適用 (D) 対照群：介入なしの安静

tDCSとPCの介入は独立変数を表し、従属変数には、ウェルビーイング質問票（WBQ）、トータル・クオリティ・リカバリー（TQR）、心拍変動（HRV）、ストループテストの成績、垂直跳びの高さ、および筋電図（EMG）記録を用いた最大随意等尺性収縮（MVIC）が含まれます。

参加者は、トルコのブルサに在住する40歳から55歳の男性長距離熟年ランナー35名で、少なくとも5年間の継続的なトレーニング経験を有する者とします。 参加者は週5日、1日約90分のトレーニングを行い、アメリカスポーツ医学会が定めた有酸素性フィットネスの基準を満たさなければなりません。これには、過去6か月以内に公式の10キロメートルレースを50分未満で完走したこと、および週間走行距離が60〜80キロメートルを維持していることが含まれます。 ボランティアは、主任研究者であるHilal Oruç Kayaが知る地元の長距離ランニングコミュニティから募集されます。

参加者は、過去6か月以内に定期的な薬物を使用している場合、テスト前24時間以内に刺激物、カフェイン、またはアルコールを摂取している場合、喫煙者である場合、過去6か月以内に筋骨格系の損傷を経験している場合、現在理学療法を受けている場合、またはてんかんや発作の既往歴などの神経学的疾患を有する場合、または心臓、脳、その他の電子インプラントを保有している場合には除外されます。 追加の除外基準には、頭部の開放創や皮膚疾患、深部静脈血栓症、末梢動脈疾患、重度の静脈瘤などの循環器障害、または過去にtDCSやPC介入を受けた経験が含まれます。 参加者は、自発的に研究から離脱するか、セッションに出席しない場合、または運動や介入中に心血管系、神経系、整形外科的合併症が発生した場合、あるいはtDCSやPCの手順による過度の不快感や有害作用を経験した場合には除外される可能性があります。 書面によるインフォームドコンセントは、参加者に研究の目的、手順、潜在的なリスク、および利益について説明した後に取得されます。

サンプルサイズは、G*Powerバージョン3.1.9.7を用いて、反復測定分散分析（群内・群間交互作用）のために計算されました。効果量f = 0.30、アルファレベル0.05、統計的検出力0.80を仮定し、必要なサンプルサイズは28名となりました。 潜在的な脱落を考慮して、合計35名の参加者を募集します。

スクリーニングおよび慣らしセッション

参加者は、Tanita BC 418 MA体組成分析装置およびSeca身長計を用いて、人体計測（体重、体脂肪率、身長）を受けます。 体力は、管理された環境条件（気温20-24℃、相対湿度50-70%、風速≦10 km/h）下の400メートル屋外トラックで実施される12分間のクーパーテストを用いて評価されます。 テストに先立ち、ジョギング、加速、ジャンプ、ストレッチングを含む標準化された20分間のウォームアップが行われます。 距離はPolar V3 GPSウォッチを用いて記録されます。

参加者はまた、10キロメートル走行コース、tDCSおよびPC装置、ストループテスト、MVIC手順、および垂直跳び評価に関する慣らしセッションを完了し、すべての研究手順を理解することを確保します。

実験セッション

走行前測定（T1）：参加者は、ウェルビーイング質問票（WBQ）およびトータル・クオリティ・リカバリー（TQR）スケールを完了します。 心拍数（HR）および心拍変動（HRV）は、Polar V3 GPSウォッチおよびH10心拍モニターを用いて10分間記録されます。 認知機能はストループテストを用いて評価され、垂直跳びの高さが測定され、大腿四頭筋のMVICが筋電図（EMG）を用いて記録されます。

10キロメートル走行：参加者は、カルボーネンの公式を用いて計算された75%の運動強度で10キロメートル走行を完了します。 運動強度はGPSおよびHRデータを用いてモニターされます。 主観的運動強度は、5キロメートル地点および走行完了直後に、ボルグ20段階主観的運動強度スケールを用いて評価されます。

走行後測定（T2）：T1で得られたすべての測定は、10キロメートル走行直後に繰り返されます。

介入

参加者は、無作為に4つの回復プロトコルのいずれかに割り当てられます：

tDCS：Brain Premier装置を用いて、半臥位で背外側前頭前野のF3およびF4領域に2 mAの刺激を20分間適用

PC：Normatec空圧圧迫システムを用いて、下肢に順次空圧圧迫を20分間適用。圧迫圧力は20〜100 mmHgの間で調整可能で、標準化された圧力およびタイミングプロトコルに従う

tDCS + PC：両介入を20分間同時に適用

対照：半臥位で20分間の安静

tDCS条件の参加者は、構造化された質問票を用いて、刺激の感覚および知覚強度（例：かゆみ、灼熱感、不快感）を報告します。

介入後測定（T3）：T1で得られたすべての測定は、介入直後に繰り返されます。

アウトカム指標

主観的回復指標：ウェルビーイング質問票（WBQ）およびトータル・クオリティ・リカバリー（TQR）

自律神経指標：心拍変動（HRV）およびGPS由来データ

ストループテストを用いて評価される認知機能

My Jumpアプリケーションを用いて評価される垂直跳びの高さ

筋群の非侵襲的評価のための表面筋電図（SENIAM）ガイドラインに従って筋電図（EMG）を用いて記録される大腿四頭筋のMVIC

統計解析

データはIBM SPSS Statisticsバージョン29を用いて解析されます。 正規性はシャピロ-ウィルク検定を用いて、分散の等質性はルビーン検定を用いて、球面性はマウチリー検定を用いて評価されます。 交互作用効果を評価するために、二元反復測定分散分析（4時点×4条件）が使用され、適切な場合にはボンフェローニ調整済み事後比較が適用されます。 効果量は偏イータ二乗（ηp²）を用いて報告され、>0.01は小、>0.06は中、>0.14は大と見なされます。 統計的有意性はp < 0.05に設定されます。