Hersen- en cognitieve veranderingen na redeneren of fysieke training bij cognitief normale senioren

Achtergrond: Er bestaat een aanzienlijk potentieel om de structuur en functie van het verouderende menselijke brein te wijzigen bij intensieve mentale stimulatie en fysieke activiteit. Leeftijdsgerelateerde cognitieve achteruitgang is consequent geïdentificeerd op frontale kwabmetingen van executieve controle, zoals redeneren. Gelijktijdig is ook een grotere kwetsbaarheid van frontale hersennetwerken, die uitvoerende controlefuncties dienen, geïdentificeerd met veroudering. Voorlopig bewijs benadrukt het potentieel van redeneertraining en fysieke training om de hersen- en cognitieve functie bij senioren te wijzigen en te versterken. Bewijs uit ons lab geeft aan dat frontaal gemedieerde, op kern gebaseerde redeneringen (gedefinieerd als het vermogen om gedetailleerde informatie te combineren om abstracte betekenissen te construeren) een veelbelovend cognitief domein biedt om te trainen. Het extraheren van de kernbetekenis uit de enorme hoeveelheid binnenkomende informatie is een van de meest vitale mentale vaardigheden die een gezonde geest verwerft. Doel: Dit voorstel is een vernieuwend onderzoek om gegevens te verkrijgen over de voordelen van een (a) nieuw, op gist gebaseerd trainingsprogramma voor redeneren of (b) fysieke training op door de frontaalkwab gemedieerde cognitieve metingen van executieve controle bij cognitief normale senioren. Het project zal ook gebruik maken van nieuw ontwikkelde (a) hersenmetingen om veranderingen in de bloedstroom en connectiviteit van de hersenen in kaart te brengen, gecombineerd met (b) een cognitieve activeringstaak die specifiek is ontworpen om hersengebieden te meten die betrokken zijn bij kernredenering versus detailverwerking. Het project onderzoekt ook kortere dosiseffecten, d.w.z. na 6 weken en 12 weken, dan eerder onderzocht, evenals individuele verschillen op basis van high en low performers voor kern- en fysieke training. Methoden: 60 cognitief normale senioren tussen de 60 en 75 jaar worden gerekruteerd voor onderzoek en gerandomiseerd in 1 van de 3 groepen. Elke groep zal bestaan ​​uit elk 20 deelnemers: een redeneer-getrainde, een fysiek-getrainde en een wachtlijst-controlegroep. Deelnemers worden uitgebreid gescreend om er zeker van te zijn dat ze cognitief normaal zijn. Voorafgaand aan de interventie worden de basislijn en het verwerkingsvermogen van de deelnemers, de batterij van cognitieve functies en fitnessmetingen verkregen. Structurele en functionele hersenmetingen zullen ook worden verkregen. Deelnemers ondergaan 12 weken op gist gebaseerde training of fysieke training met meting halverwege, 6 weken training, eindpunt 12 weken training en 4 weken nadat de training is voltooid. Trainingseffecten worden gedragsmatig gemeten op getrainde gebieden (redeneren & fysiek) en ongetrainde cognitieve gebieden. Bovendien zal structurele en functionele beeldvorming van de hersenen veranderingen meten in de cerebrale bloedstroom, het globale en regionale hersenvolume, de witte stofkanalen, de efficiëntie, activeringspatronen en bloedoxygenatie, met bijzondere aandacht voor veranderingen in de frontale regio's. Betekenis: De huidige studie probeert neuroprotectieve, niet-farmacologische interventies te ontdekken die mentale achteruitgang kunnen voorkomen en de cognitieve hersengezondheid bij senioren kunnen versterken, met mogelijke maatschappelijke besparingen van miljarden dollars. Dit zal een van de eerste trainingsstudies zijn waarin intensief redeneren en fysieke training op korte termijn worden onderzocht, elk gedocumenteerd als cruciaal voor de cognitieve hersengezondheid met het potentieel om frontale regio's te versterken tegen de verliezen die gepaard gaan met veroudering.