자전거 타기 중재가 인지 능력과 심혈관 건강에 미치는 영향 (BIKE)
2018년 1월 26일 업데이트: Michelle W. Voss, University of Iowa
운동이 인지 저하를 지연시키고 알츠하이머병의 위험을 감소시키는 것으로 알려져 있지만, 운동이 어떻게 노화된 뇌를 보호하는지에 대한 이해가 부족합니다.
제안된 연구는 만성 운동 훈련에 의해 영향을 받는 동일한 뇌 영역에서 운동의 급성 직접적인 영향이 있다는 개념을 테스트함으로써 이 문제에 대한 새로운 접근 방식을 취합니다.
연구자가 성공하면 급성 패러다임을 통해 단일 운동량만 사용하여 인간의 뇌 기능을 조절하는 중요한 운동 매개변수를 결정할 수 있습니다.
연구 개요
상태
상태
완전한
정황
정황
개입 / 치료
개입 / 치료
상세 설명
전 세계적으로 노인의 비율이 증가하고 나이가 들어감에 따라 뇌 기능이 점진적으로 감소함에 따라 노화되는 뇌를 보호하는 새로운 개입을 개발해야 할 필요성이 시급합니다.
뇌 기능을 향상시키기 위한 운동 훈련을 구현하는 주된 접근 방식은 심혈관 건강을 높이는 것입니다.
그러나 이 접근법의 효과에 대한 실증적 지원이 혼합되어 있습니다.
또한 단일 운동 세션 중단 후 1시간 이내에 운동의 급성 효과도 있습니다.
이러한 효과는 피트니스와 관련된 적응이 일어나기 전에 발생하며 동물 연구에 따르면 장기간 운동 훈련을 통해 혜택을 받는 동일한 뇌 영역에서 발생하는 것으로 나타났습니다.
따라서 연구자들은 노화된 뇌에 대한 운동 훈련의 장기적 이점을 최대화하는 최선의 방법을 결정하기 위해 급성 패러다임이 운동의 초기 직접적인 반응을 조사하는 도구라고 제안합니다.
이것은 노화 뇌에 대한 운동의 급성 및 장기 효과 사이의 기계론적 관계를 결정하는 중요한 필요성을 제시합니다.
우리의 장기적인 목표는 운동이 어떻게 노화의 부작용으로부터 뇌를 보호하는지 알아내는 것입니다.
차례로, 이 R21 제안에서 우리의 구체적인 목표는 단일 운동 세션이 동일한 뇌 시스템에서 누적된 운동 훈련 효과와 관련된 임상적으로 관련된 뇌 네트워크의 기능적 동시성을 급격히 증가시킨다는 개념을 지지하거나 반박하는 것입니다.
우리의 중심 가설은 중간 강도 운동의 효과가 12주간의 중간 강도 운동 훈련 프로그램과 같은 방식으로 기본 모드 네트워크와 해마의 기능적 동기화를 증가시키고 전전두엽 피질과 Fronto-Executive 네트워크를 증가시킬 것이라는 것입니다. .
이 가설은 동물에서 운동의 장기적인 효과를 나타내는 동일한 뇌 영역에서 신경 가소성 및 흥분성과 관련된 요인에 대한 운동의 급성 효과를 보여주는 데이터를 기반으로 합니다.
제안된 연구의 기여는 급성 운동 패러다임이 규칙적인 운동이 노화의 부작용으로부터 뇌를 보호하는 방법에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 정도를 결정할 것이기 때문에 중요합니다.
제안된 연구는 처음으로 연구자들이 동일한 개인의 급성 및 만성 운동과 관련된 중첩 신경 시스템 및 결과를 조사할 것이기 때문에 혁신적입니다.
전반적으로 이 프로젝트의 성공으로 향후 연구에서는 모드 또는 강도와 같은 다양한 운동 매개변수가 운동으로 인한 뇌 기능의 변화와 이러한 효과의 시간 경과에 어떻게 영향을 미치는지, 그리고 운동의 직접적인 영향과 관련된 신경생물학적 메커니즘을 연구할 수 있게 될 것입니다. 늙어가는 뇌.
연구 유형
연구 유형
중재적
등록 (실제)
등록
33
단계
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.
연구 장소
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Iowa
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Iowa City, Iowa, 미국, 52245
- HBC Lab
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참여기준
연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.
자격 기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
60년 (성인, 고령자)
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
예
연구 대상 성별
모두
설명
포함 기준:
- 신체 활동 준비 상태 설문지 및 교정 시력 20/40에 기반한 유산소 운동 개입에 참여할 자격이 있습니다.
- 우리의 고령자 샘플은 40세 이상이므로 자세한 건강 기록 설문지를 작성해야 하며 운동 개입에 대한 추가 적격성은 최대 유산소 피트니스 동안 심전도(ECG) 반응을 모니터링한 의사의 승인에 따라 결정됩니다. 아래에 설명된 두 번째 연구 방문의 일부인 테스트.
제외 기준:
- 60세에서 80세 사이가 아닙니다.
- 영어가 유창하지 않음
- 몬트리올 인지 평가(MoCA)에서 26점 미만(30점 만점)
- 실험 지침을 준수할 수 없음
- American College of Sports Medicine의 발표된 표준에 따라 급성 심혈관 사건에 대한 "고위험" 자격을 얻습니다.
- 왼손잡이
- 신경학적, 대사적 또는 정신과적 상태의 이전 진단 및 의식 상실과 관련된 이전의 뇌 손상 없음
- MRI를 완료할 수 없음
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 하나의
팔의 수
2
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료개입 / 치료 |
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실험적: 정상 상태 중간 강도 사이클링
적당한 강도의 운동 훈련은 12주간의 감독 사이클링 프로그램이 될 것이며 연구팀이 직접 감독합니다.
모든 참가자는 먼저 건강한 노인을 위한 운동 프로그램 모니터링에 대해 Dr. Gary Pierce가 훈련한 운동 훈련 전문가와 일대일 오리엔테이션을 받게 됩니다.
훈련은 5분 워밍업, 20분 중간 강도 사이클링, 30분 패시브 사이클링, 세션당 5분 쿨다운으로 주 3회 세션으로 시작됩니다.
각 추가 주마다 중간 강도의 총 시간이 세션당 50분이 될 때까지 세션당 6분의 중간 강도 사이클링을 추가합니다(추가 5분 워밍업 및 5분 쿨다운 포함). .
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실험군은 주 3회 세션당 50분 동안 적당한 강도로 자전거 타기까지 운동하는 것을 포함하는 3개월 운동 프로그램을 완료합니다.
비교 그룹은 주 3회 세션당 50분 동안 간헐적 사이클링(수동 강도와 중간 강도를 번갈아 가며)을 포함하는 3개월 운동 프로그램을 완료합니다.
두 그룹 모두 Spence Labs의 연구실에서 운동할 것이며 노인 및 특수 집단과 함께 일하도록 훈련받은 운동 트레이너의 감독을 받을 것입니다.
다른 이름들:
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활성 비교기: 간헐적 순환
간헐적 사이클링 그룹은 매주 동일한 기간과 빈도로 운동실에 와서 고정식 자전거의 모터가 페달을 움직이는 것과 같은 주로 수동적 사이클링을 완료합니다.
이 개입에 대한 관심을 유지하기 위해 우리는 적당한 강도의 활동의 짧은 시합을 포함할 것입니다.
중간 강도의 짧은 사이클링은 개입 과정에서 심폐 기능을 크게 향상시키는 데 비효율적으로 설계됩니다.
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실험군은 주 3회 세션당 50분 동안 적당한 강도로 자전거 타기까지 운동하는 것을 포함하는 3개월 운동 프로그램을 완료합니다.
비교 그룹은 주 3회 세션당 50분 동안 간헐적 사이클링(수동 강도와 중간 강도를 번갈아 가며)을 포함하는 3개월 운동 프로그램을 완료합니다.
두 그룹 모두 Spence Labs의 연구실에서 운동할 것이며 노인 및 특수 집단과 함께 일하도록 훈련받은 운동 트레이너의 감독을 받을 것입니다.
다른 이름들:
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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기능적 뇌 네트워크 무결성: 기본 모드 네트워크(DMN)의 다른 뇌 영역과 정지 상태의 실행 제어 네트워크(ECN)에서 변동하는 기능적 자기 공명 영상(fMRI) 신호 간의 상관 관계 강도
기간: 12주에 기본 기능 네트워크 무결성에서 변경
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정상적인 노화로 쇠퇴하기 쉬운 것으로 알려진 휴식 상태의 뇌 네트워크
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12주에 기본 기능 네트워크 무결성에서 변경
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2차 결과 측정
2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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모터 학습 속도
기간: 12주 기준 학습률에서 변경
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ASRTT(Alternate Serial Reaction Time Task)에서 반응 시간 속도를 나타내는 학습 속도 매개변수
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12주 기준 학습률에서 변경
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명시적 쌍 결합 학습률
기간: 12주 기준 학습률에서 변경
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짝을 이룬 동료 학습 과제의 정확도 개선률을 나타내는 학습률 매개변수
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12주 기준 학습률에서 변경
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실행 기능 복합 측정
기간: 12주에 기준 실행 기능 성능에서 변화
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Trails A 및 B, Go/No-Go 이중 작업, 수정된 플랭커 작업 및 비언어적 작업 기억 n-back 작업을 포함한 4가지 실행 기능 작업에 대한 성능(속도 및 정확성)의 종합 점수
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12주에 기준 실행 기능 성능에서 변화
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사이클 에르고미터 테스트에서 "Vo2 max"로 측정된 심혈관 건강
기간: 12주에 기준 체력에서 변화
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작동 중인 근육 조직에 산소를 공급하는 심장과 폐의 능력 및 움직임에 필요한 에너지를 생산하기 위해 산소를 사용하는 근육의 능력
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12주에 기준 체력에서 변화
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
간행물 및 유용한 링크
연구에 대한 정보 입력을 담당하는 사람이 자발적으로 이러한 간행물을 제공합니다. 이것은 연구와 관련된 모든 것에 관한 것일 수 있습니다.
연구 기록 날짜
이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.
연구 주요 날짜
연구 시작
연구 시작
2015년 7월 1일
기본 완료 (실제)
기본 완료
2018년 1월 1일
연구 완료 (실제)
연구 완료
2018년 1월 1일
연구 등록 날짜
최초 제출
최초 제출
2015년 4월 25일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2015년 5월 22일
처음 게시됨 (추정)
처음 게시됨
2015년 5월 25일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
마지막 업데이트 게시됨
2018년 1월 30일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2018년 1월 26일
마지막으로 확인됨
마지막으로 확인됨
2018년 1월 1일
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
기타 연구 ID 번호
기타 연구 ID 번호
- 201405837
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
예
IPD 계획 설명
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