Onderzoek naar winst in neurocognitie in een interventieproef van inspanning (IGNITE)

De onderzoekers voeren een 12 maanden durende, multi-site, gerandomiseerde dosis-respons oefeningsproef (d.w.z. stevig wandelen) uit bij 639 cognitief normale volwassenen tussen de 65 en 80 jaar oud. Deelnemers worden gerandomiseerd naar een (a) matige intensiteit aerobe inspanningsconditie met de door de volksgezondheid aanbevolen dosis van 150 minuten/week (N=213), (b) een matige intensiteitstrainingsconditie van 225 minuten/week (N=213), of (c) een strek- en verstevigingsconditie met lichte intensiteit gedurende 150 minuten per week (N=213). Deelnemers komen 3 dagen per week bijeen voor oefeningen op locatie en doen thuisactiviteiten op nog twee dagen van de week gedurende 12 maanden. Een uitgebreide state-of-the-science batterij van cognitieve, MRI, amyloïde beeldvorming, fysiologische biomarkers, cardiorespiratoire fitheid, fysieke functie en kwaliteit van leven zal worden beoordeeld bij baseline en na voltooiing van de interventie.

Vanwege de pandemie van Covid-19 werd de oefeninterventie in de maanden maart 2020 tot en met augustus 2020 verplaatst naar volledig thuis. Gedurende deze tijd kregen de deelnemers aan de studie hartslagmeters op de pols toegestuurd om de intensiteit bij te houden. Er werden oefenvideo's ontwikkeld en vrijgegeven aan studiedeelnemers om de naleving van het voorgeschreven oefenvolume te verbeteren. Studiedeelnemers werden wekelijks gecontacteerd om het wekelijkse trainingsvolume, de modus en de intensiteit te verkrijgen. Van augustus 2020 tot het einde van de proef hebben deelnemers de flexibiliteit om een ​​gerandomiseerd oefendoel te voltooien. De studie beveelt drie begeleide sessies per week aan, maar zal werken met studiedeelnemers die zich onveilig voelen tijdens het sporten op een van de studielocaties.

De uitkomstmaten die in maart 2020 en juli 2020 moesten worden verzameld, liepen vertraging op bij proefpersonen met een oorspronkelijke einddatum van de interventie gedurende deze periode. Voor deze studiedeelnemers tekenden velen een verlenging van de studietoestemming en zetten de interventie voort totdat studielocaties weer open mochten na zorgvuldige planning en goedgekeurde mitigatieplannen bij elke respectieve universiteit. Nadat de heropening was goedgekeurd, werden de deelnemers ingepland voor het verzamelen van de resultaten na de beoordeling.

Specifieke doelen zijn onder meer:

1. Cognitieve verbetering: met behulp van een uitgebreide neuropsychologische batterij en de NIH Toolbox, zullen de onderzoekers testen (a) of een 12 maanden durende oefeninterventie met matige intensiteit de cognitieve prestaties bij oudere volwassenen verbetert en (b) of de verbeteringen op een dosisafhankelijke manier optreden. Hypothese: PA zal de cognitieve prestaties niet-uniform verbeteren, waarbij de grootste effecten optreden voor uitvoerende en declaratieve geheugenfuncties. De onderzoekers voorspellen ook dat deze verbeteringen een dosisafhankelijk traject zullen volgen waarbij 225 minuten PA per week grotere verbeteringen laten zien dan 150 minuten PA per week.
2. Hersenvergroting: De onderzoekers zullen testen (a) of een PA-interventie van 12 maanden MRI-markers van hersengezondheid vergroot en (b) of veranderingen op een dosisafhankelijke manier plaatsvinden. Hypothese: PA zal de grootste invloed hebben op het volume, de microstructurele integriteit van de witte stof, de cerebrale doorbloeding en de connectiviteit van regio's die het declaratieve geheugen ondersteunen (bijv. Hippocampus) en executieve functies (bijv. Prefrontale cortex; PFC). Verder voorspellen de onderzoekers dat 225 minuten/week tot grotere effecten zal leiden dan 150 minuten/week. De onderzoekers voorspellen dat deze veranderingen in hersenuitkomsten de cognitieve verbeteringen in doel 1 zullen bemiddelen.
3. Biomediators: De onderzoekers zullen de hypothese testen dat cardiometabolische, inflammatoire en neurotrofe veranderingen verbeteringen in hersenen en cognitie mediëren. Hypothese: (1) afname van pro-inflammatoire cytokines, (2) afname van centrale adipositas, arteriële stijfheid en insulineresistentie, en (3) toename van brain-derived neurotrophic factor (BDNF)-niveaus zullen statistisch veranderingen in cognitieve prestatie bemiddelen ( Doel 1) en hersengezondheid (doel 2), en dat de sterkte van deze bemiddelende relatie kan variëren als functie van bepaalde a priori modererende variabelen die van belang zijn
4. Moderators: om subgroepen (d.w.z. individuele verschillen) te onderzoeken die het effect van de interventie op cognitieve, hersen- en fysiologische systemen verzwakken of vergroten om de factoren die 'responders' versus 'non-responders' op de interventie voorspellen beter te begrijpen. De onderzoekers zullen drie categorieën variabelen onderzoeken: (1) demografische (bijv. leeftijd) (2) genetische (bijv. APOE) en (3) baseline Aβ-belasting. Hypothese: De gunstige effecten van PA op hersenen en cognitie zullen het grootst zijn bij oudere personen met een grotere Aβ-belasting en bij personen met een genetische aanleg voor versnelde cognitieve achteruitgang.
5. Vermindering van amyloïde: we testen (a) veranderingen in de afzetting van amyloïde als reactie op fysieke activiteit en (b) of veranderingen optreden op een dosisafhankelijke manier en (c) onderzoeken basislijn amyloïde als een moderator van interventie-effecten en (d) onderzoeken veranderingen in Amyloid als bemiddelaar van veranderingen in hersenen en cognitie. Hypothese: We voorspellen dat de Aβ-belasting in de loop van de interventie zal afnemen voor de aerobe oefengroepen in vergelijking met de controlegroep. Verder voorspellen we dat 225 minuten/week aerobe training zal resulteren in een groter effect op Aβ dan 150 minuten/week
6. Verkennende doelstellingen: De onderzoekers zullen onderzoeken (a) of baseline hersengezondheidsstatistieken therapietrouw en therapietrouw aan 12 maanden PA voorspellen, en (b) het nut van multimodale analytische benaderingen van hersenbeeldvorming om de effecten van PA op de ouder wordende hersenen.