Lower Limb Strength and Power as Predictors of Brain Blood Flow During Exercise (LLSPP)
Lower Limb Muscle Strength and Power Predict Exercise-Induced Prefrontal Hemodynamic Response: An Interpretable Machine Learning Study Using fNIRS Data
Studie Overzicht
Toestand
Toestand
Conditie
Conditie
Interventie / Behandeling
Interventie / Behandeling
Studietype
Studietype
Inschrijving (Werkelijk)
Inschrijving
Fase
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studie Locaties
-
-
-
Moscow, Rusland, 117519
- Moscow State University of Sport and Tourism
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
Accepteert gezonde vrijwilligers
Beschrijving
Inclusion Criteria:
- Healthy adults aged between 18.00 and 60.00 years.
- Must be able to perform standardized lower-limb physical assessments, including isokinetic strength testing and explosive power tests (e.g., CMJ, SJ, and 30m sprints).
- Capability to complete a 6-minute aerobic cycling task at a moderate intensity (60% VO_2max).
- Physically cleared for exercise as determined by a Physical Activity Readiness Questionnaire (PAR-Q).
- Willingness to undergo functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) monitoring with a Scalp Coupling Index (SCI) ≥ 0.7.
Exclusion Criteria:
- History of musculoskeletal injuries to the lower limbs within the past 6 months that would impede maximum voluntary contraction (MVC) or high-intensity efforts.
- Known cardiovascular, respiratory, or neurological conditions that contraindicate maximal exercise testing (VO_2max ramp protocol).
- Body Mass Index (BMI) or health status that prevents the safe completion of high-impact explosive power tests like the 30cm drop jump (RSI assessment).
- Presence of excessive motion artifacts or poor fNIRS signal quality, specifically a Signal-to-Noise Ratio (SNR) < 5 dB or motion artifact frame ratio ≥$ 10%.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Fundamentele wetenschap
- Toewijzing: NVT
- Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
- Masker: Geen (open label)
Aantal wapens
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / ArmDeelnemersgroep / Arm |
Interventie / BehandelingInterventie / Behandeling |
|---|---|
|
Ander: Standardized Physical Performance and Hemodynamic Observation Group
Observational Study Arm
|
Participants undergo a comprehensive physiological and biomechanical assessment protocol divided into three phases.
First, demographic and morphological data (Age, Sex, BMI, and Body Fat %) are collected, followed by a maximal oxygen consumption (VO_2max) test using a Bruce-modified ramp protocol on a cycle ergometer.
Second, participants complete a standardized lower-limb neuromuscular battery, including isokinetic strength testing at 60°/s (peak torque for knee, hip, and ankle) via a Biodex System 4 Pro, a 1RM leg press, and explosive power assessments comprising Countermovement Jumps (CMJ), Squat Jumps (SJ), and 30m sprints.
Finally, cortical hemodynamic activity is monitored using a 16-channel fNIRS system (NIRSport2) over the bilateral dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) during a 6-minute constant-load cycling task at 60% VO_2max.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Area Under the Curve of Oxygenated Hemoglobin (Δ HbO AUC) during Aerobic Exercise
Tijdsspanne: Measured during the 6-minute constant-load cycling task (60%VO_2max), which occurs approximately 120 minutes after the start of the experimental session.
|
Cortical hemodynamics are measured using the NIRSport2 fNIRS system over the bilateral dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC).
|
Measured during the 6-minute constant-load cycling task (60%VO_2max), which occurs approximately 120 minutes after the start of the experimental session.
|
Secundaire uitkomstmaten
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Demographic and Morphological Baseline Profile
Tijdsspanne: Baseline (Minutes 0-20 of the session).
|
Collection of foundational participant data including Age, Height (InBody H20N), Weight, BMI, and Body Fat % (InBody 770 via multi-frequency bioelectrical impedance).
Resting Heart Rate (RHR) is recorded after 5 minutes of quiet rest.
|
Baseline (Minutes 0-20 of the session).
|
|
Isokinetic Neuromuscular Strength Battery
Tijdsspanne: Post-baseline assessment (Minutes 30-60 of the session).
|
Evaluation of lower-limb strength using a Biodex System 4 Pro at an angular velocity of 60°/s.
Metrics include peak torque for knee extension/flexion, hip extension, and ankle plantarflexion, as well as the 1RM leg press and Hamstring/Quadriceps (H:Q) ratio.
|
Post-baseline assessment (Minutes 30-60 of the session).
|
|
Explosive Power and Functional Performance Metric
Tijdsspanne: Following isokinetic testing (Minutes 70-90 of the session).
|
Assessment of neuromuscular power through Countermovement Jump (CMJ), Squat Jump (SJ), Reactive Strength Index (RSI via 30cm drop jump), 30m sprint time, and standing long jump.
Functional strength is measured using the Five Times Sit-to-Stand (FiveTSTS) test.
|
Following isokinetic testing (Minutes 70-90 of the session).
|
|
Peak Cardiorespiratory Capacity (VO_2max)
Tijdsspanne: Final physical assessment before the hemodynamic task (Minutes 100-120 of the session).
|
Maximal oxygen consumption determined through a Bruce-modified ramp protocol (25 W starting load, increasing 25 W/min) on a cycle ergometer until volitional exhaustion.
|
Final physical assessment before the hemodynamic task (Minutes 100-120 of the session).
|
Medewerkers en onderzoekers
Sponsor
Sponsor
Medewerkers
Medewerkers
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
Studie start
Primaire voltooiing (Werkelijk)
Primaire voltooiing
Studie voltooiing (Werkelijk)
Studie voltooiing
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Eerst geplaatst
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update geplaatst
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Andere studie-ID-nummers
Andere studie-ID-nummers
- WSUST-IRB-070225
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .