Invloed van Lichaamsbeweging op Neuroplasticiteit en Sensorimotorische Netwerken bij Oudere Volwassenen (EXOPLASTIC)
Invloed van fysieke inspanning op neuroplasticiteit en sensorimotorische netwerken bij oudere volwassenen
Het doel van deze studie is om de invloed van een enkele sessie matige aerobe lichaamsbeweging op de neuroplasticiteit van de motorische cortex bij oudere volwassenen te onderzoeken, zowel alleen als in combinatie met transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS), en deze effecten te vergelijken met die waargenomen bij jonge volwassenen.
Normale veroudering gaat gepaard met veranderingen in het centrale zenuwstelsel die de motorische functie, sensorimotorische integratie en corticale remmende mechanismen kunnen beïnvloeden. Deze veranderingen kunnen het vermogen van de hersenen voor neuroplasticiteit verminderen, wat essentieel is voor motorisch leren en functionele aanpassing. Lichaamsbeweging wordt voorgesteld als een mogelijke strategie om leeftijdsgerelateerde achteruitgang in neuroplasticiteit tegen te gaan.
In deze studie zullen gezonde jonge en oudere volwassenen deelnemen aan drie experimentele sessies. Deelnemers zullen twee experimentele condities voltooien in een gerandomiseerd cross-over design: (1) aerobe lichaamsbeweging gevolgd door transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS), en (2) lichamelijke inactiviteit gevolgd door tDCS, en een derde sessie zal de effecten van lichaamsbeweging alleen beoordelen. Matige aerobe lichaamsbeweging zal bestaan uit 20 minuten fietsen op een ergometer.
Corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale en sensorimotorische circuitfunctie zullen worden beoordeeld met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) voor en na elke interventie. Neuroplasticiteit zal worden geëvalueerd door veranderingen te meten in motorisch geëvoceerde potentialen opgenomen van een handspier aan de dominante zijde.
Het primaire doel is om te bepalen of aerobe lichaamsbeweging tDCS-geïnduceerde plasticiteit verbetert, en of deze verbetering verschilt tussen jonge en oudere volwassenen. Secundaire doelstellingen omvatten het evalueren van leeftijdsgerelateerde verschillen in intracorticale remmende en faciliterende mechanismen en sensorimotorische integratieprocessen.
Door het begrip te verbeteren van hoe lichaamsbeweging interageert met hersenstimulatie om de plasticiteit van de motorische cortex te moduleren, kan deze studie bijdragen aan strategieën gericht op het behoud van motorische functie en functionele onafhankelijkheid bij verouderende populaties.
Studie Overzicht
Toestand
Gedetailleerde beschrijving
Veroudering gaat gepaard met structurele en functionele veranderingen in het centrale zenuwstelsel die een negatieve invloed kunnen hebben op de motorische controle, posturale stabiliteit, coördinatie van de bovenste ledematen en adaptief motorisch gedrag. Deze functionele veranderingen worden deels toegeschreven aan veranderingen in corticale prikkelbaarheid en verminderde efficiëntie van intracorticale remmende en sensomotorische circuits binnen de primaire motorische cortex (M1). Dergelijke modificaties kunnen bijdragen aan een afname van neuroplasticiteit, gedefinieerd als het vermogen van de hersenen om zich te reorganiseren als reactie op interne of externe stimuli.
Neuroplasticiteit speelt een cruciale rol bij motorisch leren en aanpassing en is daarom essentieel voor het behoud van functionele autonomie bij oudere volwassenen. Het identificeren van interventies die neuroplasticiteit kunnen verbeteren of behouden bij veroudering vormt een belangrijke klinische en maatschappelijke uitdaging. Aerobe lichaamsbeweging is naar voren gekomen als een veelbelovende niet-farmacologische strategie om corticale prikkelbaarheid te moduleren en neuroplasticiteit te bevorderen.
Het primaire doel van deze studie is om het effect van één sessie matige aerobe lichaamsbeweging op neuroplasticiteit geïnduceerd door transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) bij oudere volwassenen te beoordelen, in vergelijking met jonge volwassenen. Het secundaire doel is om de invloed van lichaamsbeweging op intrinsieke intracorticale circuits en sensomotorische integratiemechanismen binnen M1 te onderzoeken.
Studieopzet :
Dit is een monocentrische verkennende studie waarbij elke deelnemer drie experimentele sessies zal voltooien die minstens één week uit elkaar liggen :
Sessie 1 en Sessie 2 (gerandomiseerd cross-over design):
- Conditie A : 20 minuten matige aerobe lichaamsbeweging gevolgd door tDCS.
- Conditie B : 20 minuten zittende rust gevolgd door tDCS. De volgorde van deze twee condities wordt gerandomiseerd. Elke deelnemer dient als zijn eigen controle.
Sessie 3:
- Beoordeling van de effecten van alleen aerobe lichaamsbeweging (zonder tDCS).
Experimentele procedures :
Na het geven van schriftelijke geïnformeerde toestemming ondergaan deelnemers basislijnbeoordelingen, waaronder vragenlijsten over fysieke activiteit, handvoorkeur en pijnniveau.
Deelnemers zitten comfortabel, en oppervlakte-elektromyografie (EMG) elektroden worden geplaatst over de abductor pollicis brevis (APB) spier van de dominante hand. Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) wordt toegediend over M1 die overeenkomt met de representatie van de dominante hand. De optimale stimulatieplaats (hotspot) en de rustmotorische drempel (RMT) worden bepaald.
Corticospinale prikkelbaarheid wordt beoordeeld met behulp van enkelvoudige TMS-pulsen bij toenemende intensiteiten om input-output (I/O) rekruteringscurves te construeren. Motorisch geëvoceerde potentialen (MEP's) worden geregistreerd van de APB-spier. Een Boltzmann sigmoïdale functie wordt gebruikt om I/O-curves te modelleren en parameters te extraheren, waaronder helling, plateau en S50. De primaire uitkomstmaat is de helling van de I/O-curve, die de corticospinale rekruteringswinst weerspiegelt.
Neuroplasticiteit wordt geëvalueerd door corticospinale prikkelbaarheid voor en na een 20-minuten durende sessie van anodale tDCS toegepast over de dominante M1 (2 mA) te vergelijken. Veranderingen in I/O-curve parameters na tDCS, met of zonder voorafgaande fysieke inspanning, dienen als indicatoren van geïnduceerde plasticiteit.
Intracorticale remmende en faciliterende mechanismen worden beoordeeld met behulp van gepaarde TMS-protocollen :
- Kort-interval intracorticale remming (SICI)
- Intracorticale facilitering (ICF)
- Lang-interval intracorticale remming (LICI)
Sensomotorische integratie wordt geëvalueerd met behulp van gepaarde perifere zenuwstimulatie (nervus medianus ter hoogte van de pols) gecombineerd met TMS om te meten :
- Kort-latente afferente remming (SAI)
- Lang-latente afferente remming (LAI)
- Afferente-geïnduceerde facilitering (AIF) Uitkomstmaten worden uitgedrukt als verhoudingen van geconditioneerde tot ongeconditioneerde MEP-amplitudes.
Aerobe lichaamsbewegingsinterventie :
Matige aerobe lichaamsbeweging bestaat uit 20 minuten fietsen op een ergometer met 60 tot 70 omwentelingen per minuut. De intensiteit van de inspanning wordt geïndividualiseerd om overeen te komen met ongeveer 50% van de hartslagreserve (matige intensiteit), gemonitord gedurende de hele sessie.
De geschatte duur van elke experimentele sessie is als volgt :
- Sessie 1 (2u05) : Informatie, toestemming en vragenlijsten (10 minuten), plaatsing van elektroden (5 minuten), basislijnopnames (35 minuten), 20 minuten aerobe lichaamsbeweging of zittende rust (gerandomiseerd), 20 minuten tDCS, en 35 minuten post-interventie opnames.
- Sessie 2 (1u05) : Dezelfde procedure als Sessie 1 zonder informatie, toestemming of vragenlijsten. Deelnemers voltooien de alternatieve conditie (inspanning of rust), gevolgd door tDCS en post-interventie opnames.
- Sessie 3 (1u35) : Voorbereiding (5 minuten), basislijnopnames (35 minuten), 20 minuten aerobe lichaamsbeweging, en 35 minuten post-inspanning opnames.
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studiecontact
- Naam: Hervé Devanne, Pr
- Telefoonnummer: +33 6 76 32 12 84
- E-mail: herve.devanne@univ-littoral.fr
Studie Contact Back-up
- Naam: Laurence Jones, MSc
- Telefoonnummer: +33 6 11 77 53 23
- E-mail: laurence.jones@etu.univ-littoral.fr
Studie Locaties
-
-
Nord
-
Loos, Nord, Frankrijk, 59120
- Werving
- Eurasport
-
Contact:
- Serge Berthoin, PhD
- Telefoonnummer: +33 3 74 00 82 02
- E-mail: serge.berthoin@univ-lille.fr
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
- Oudere volwassene
Accepteert gezonde vrijwilligers
Beschrijving
Insluitingscriteria:
- Mannen of vrouwen van 20 tot 35 jaar voor de jongere groep en 65 tot 80 jaar voor de oudere groep.
- Gezonde rechtshandige of linkshandige proefpersonen.
- Proefpersonen die een geïnformeerde toestemmingsverklaring hebben ondertekend.
- Vermogen om gesproken en geschreven Frans te begrijpen om de studieprocedures te volgen.
- Proefpersonen die aangesloten zijn bij of recht hebben op een sociaal zekerheidsstelsel.
Uitsluitingscriteria:
- Voorgeschiedenis van psychiatrische stoornissen: personen met een verstandelijke beperking of ernstige beperking van cognitieve, gedragsmatige of emotionele functies die hen beletten het protocol te begrijpen en de geïnformeerde toestemmingsverklaring te ondertekenen.
- Neurologische voorgeschiedenis (epilepsie, beroerte, hersen- of ruggenmergoperatie, en voorgeschiedenis van neurologische aandoeningen die de motoriek en gevoeligheid beïnvloeden, zoals multiple sclerose, neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson of Alzheimer).
- Onvermogen om geïnformeerde toestemming te geven (bijv. dementie, significant gehoorverlies, onvoldoende taalvaardigheid).
- Contra-indicaties voor TMS en tDCS: ongecontroleerde epilepsie, intracranieel metalen vreemd lichaam, gehoorapparaat of cochleair implantaat, geïmplanteerde stimulator of pomp, huidlaesie op de hoofdhuid, hoge intracraniële druk, cerebrospinale vloeistofshunt).
- Aanwezigheid van een hartpacemaker of ander geïmplanteerd elektronisch medisch apparaat.
- Gebruik van psychofarmaca.
- Personen onder wettelijke voogdij of curatele.
- Zwangere vrouwen en vrouwen die borstvoeding geven.
- Onvermogen of erkende contra-indicatie voor lichamelijke activiteit.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Fundamentele wetenschap
- Toewijzing: Gerandomiseerd
- Interventioneel model: Crossover-opdracht
- Masker: Geen (open label)
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
Experimenteel: Fysieke Activiteit + tDCS
Deelnemers ondergaan basislijnbeoordelingen van corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale en sensorimotorische circuits met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS). Vervolgens voeren ze 20 minuten matig intensieve aerobe oefeningen uit op een fietsergometer bij 50% van de hartreserve, waarbij ze een cadans van 60 tot 70 omwentelingen per minuut (rpm) aanhouden. Direct na de oefening ontvangen de deelnemers 20 minuten anodale transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) toegepast over de primaire motorische cortex (M1). Post-interventie TMS-beoordelingen worden uitgevoerd met behulp van dezelfde enkelvoudige en gepaarde puls paradigma's om veranderingen in corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale en sensorimotorische circuits te evalueren na de gecombineerde aerobe oefening en anodale tDCS-interventie. |
Deelnemers voeren 20 minuten matig-intensieve fietsbeweging uit op een fietsergometer met 50% van de hartreserve, waarbij ze een cadans tussen 60 en 70 omwentelingen per minuut (rpm) aanhouden.
Single- en paired-pulse TMS wordt toegepast over de primaire motorische cortex (M1) om corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale remmende en faciliterende mechanismen en sensorimotorische circuitfunctie te beoordelen.
Motor evoked potentials (MEPs) worden geregistreerd van de musculus abductor pollicis brevis (APB) van de dominante hand.
Anodale transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) wordt gedurende 20 minuten toegediend over de primaire motorische cortex (M1) met een stroomsterkte van 2mA.
|
|
Experimenteel: Lichamelijke Inactiviteit + tDCS
Deelnemers ondergaan basislijnbeoordelingen van corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale en sensorimotorische circuits met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS). Ze blijven vervolgens 20 minuten zitten en kijken naar een stille video van natuurlijke watervalscènes zonder commentaar. Deze conditie is ontworpen om een gestandaardiseerde en gecontroleerde rustperiode te bieden die vergelijkbaar is tussen deelnemers. Onmiddellijk daarna ontvangen deelnemers 20 minuten anodale transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) toegepast over de primaire motorische cortex (M1). Na de interventie worden TMS-beoordelingen uitgevoerd met dezelfde enkel- en gepaarde-puls paradigma's om veranderingen in corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale en sensorimotorische circuits te evalueren na de gecombineerde fysieke inactiviteit en anodale tDCS-interventie. |
Single- en paired-pulse TMS wordt toegepast over de primaire motorische cortex (M1) om corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale remmende en faciliterende mechanismen en sensorimotorische circuitfunctie te beoordelen.
Motor evoked potentials (MEPs) worden geregistreerd van de musculus abductor pollicis brevis (APB) van de dominante hand.
Anodale transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) wordt gedurende 20 minuten toegediend over de primaire motorische cortex (M1) met een stroomsterkte van 2mA.
Deelnemers blijven 20 minuten zitten terwijl ze een stille video van natuurlijke watervalscènes zonder commentaar bekijken.
|
|
Experimenteel: Fysieke Activiteit
Deelnemers ondergaan basislijnbeoordelingen van corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale en sensorimotorische circuits met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS).
Vervolgens voeren ze 20 minuten matig intensieve aerobe oefeningen uit op een fietsergometer op 50% van de hartreserve, waarbij ze een cadans van 60 tot 70 omwentelingen per minuut (rpm) aanhouden.
Onmiddellijk na de oefening worden na-interventie TMS-beoordelingen uitgevoerd met dezelfde enkelvoudige en gepaarde pulsparadigma's om veranderingen in corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale en sensorimotorische circuits na alleen aerobe oefening te evalueren.
|
Deelnemers voeren 20 minuten matig-intensieve fietsbeweging uit op een fietsergometer met 50% van de hartreserve, waarbij ze een cadans tussen 60 en 70 omwentelingen per minuut (rpm) aanhouden.
Single- en paired-pulse TMS wordt toegepast over de primaire motorische cortex (M1) om corticospinale prikkelbaarheid en intracorticale remmende en faciliterende mechanismen en sensorimotorische circuitfunctie te beoordelen.
Motor evoked potentials (MEPs) worden geregistreerd van de musculus abductor pollicis brevis (APB) van de dominante hand.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Corticospinale prikkelbaarheid
Tijdsspanne: Beoordeeld bij aanvang en direct na de interventie tijdens elk van de drie experimentele sessies (aerobe oefening + tDCS, fysieke inactiviteit + tDCS en alleen aerobe oefening).
|
De corticospinale prikkelbaarheid wordt beoordeeld met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) toegepast op de primaire motorische schors.
Motorisch opgewekte potentialen (MEP's) worden geregistreerd met behulp van oppervlakte-elektromyografie van de musculus abductor pollicis brevis (APB) van de dominante hand.
Enkele pulsen met toenemende intensiteit worden toegediend om een input-output (I/O) rekruteringscurve vast te stellen.
De stimulatie-intensiteit wordt stapsgewijs verhoogd met 3 tot 5%, en per stimulatie-intensiteit worden 10 stimuli toegediend.
I/O-curven worden gefit met behulp van een Boltzmann sigmoïde functie.
Drie parameters worden afgeleid: helling, plateau en S50.
Deze parameters worden vergeleken tussen experimentele condities.
De primaire uitkomstmaat is de helling van de I/O-curve, wat de rekruteringssnelheid van neuronen in de corticospinale baan weerspiegelt, wat het niveau van corticospinale prikkelbaarheid aangeeft.
|
Beoordeeld bij aanvang en direct na de interventie tijdens elk van de drie experimentele sessies (aerobe oefening + tDCS, fysieke inactiviteit + tDCS en alleen aerobe oefening).
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Intracorticale en sensomotorische circuits van M1
Tijdsspanne: Baseline en na interventie
|
De sensorimotorische circuits van de primaire motorische cortex (M1) zullen worden beoordeeld met behulp van gepaarde-puls transcraniële magnetische stimulatie (TMS) toegepast over de M1 die de dominante hand aanstuurt. Korte- en lange-interval intracorticale inhibitie en facilitatie (SICI, ICF, LICI): Een subdrempelige conditioneringstimulus (80% RMT) zal een suprathreshold teststimulus (1mV MEP) voorafgaan met specifieke interstimulusintervallen om intracorticale remmende en faciliterende processen te kwantificeren. Uitkomstmaten worden uitgedrukt als de verhouding van geconditioneerde tot ongeconditioneerde MEP-amplitude. Sensorimotorische afferente circuits (SAI, LAI, AIF): Elektrische stimulatie van de medianuszenuw ter hoogte van de pols (SC) zal TMS over M1 (ST) voorafgaan met gedefinieerde intervallen om afferente-gemedieerde inhibitie of facilitatie te evalueren. Uitkomstmaten zijn de verhouding van geconditioneerde tot ongeconditioneerde MEP-amplitude. |
Baseline en na interventie
|
Andere uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Globaal Fysieke Activiteiten Vragenlijst
Tijdsspanne: Baseline
|
De Global Physical Activity Questionnaire (GPAQ) wordt gebruikt om niveaus van fysieke activiteit te beoordelen.
Ontworpen voor volwassenen, bestaat deze gestandaardiseerde vragenlijst uit 16 items (P1 tot P16) die informatie verzamelen over fysieke en sportactiviteiten tijdens een typische week.
De GPAQ onderzoekt drie specifieke categorieën: activiteiten uitgevoerd in een professionele context, actief reizen en vrijetijdsactiviteiten.
Het houdt ook rekening met de tijd die zittend wordt doorgebracht, waardoor sedentair gedrag wordt weerspiegeld.
Voor elk van deze categorieën worden de frequentie, duur en intensiteit van activiteiten vastgelegd.
|
Baseline
|
|
Edinburgh Handedness Inventory
Tijdsspanne: Baseline
|
Het meten van handvoorkeur is vooral belangrijk in onderzoeken waarbij transcraniële magnetische stimulatie (TMS) wordt gebruikt, aangezien handdominantie vaak geassocieerd is met functionele en structurele asymmetrieën in de hersenen.
Een nauwkeurige identificatie van de dominante hand maakt een betere targeting van corticale interessegebieden mogelijk en standaardiseert de interpretatie van neurofysiologische resultaten.
Deze vragenlijst bevat een reeks veelvoorkomende activiteiten (schrijven, gooien, scharen gebruiken, enz.) waarbij de deelnemer aangeeft welke hand hij of zij het meest frequent gebruikt.
|
Baseline
|
|
Numerieke pijnschaal
Tijdsspanne: Het pijnniveau wordt voor elke sessie beoordeeld. Als er pijn aanwezig is, zal de deelnemer deze aan het einde van elke sessie opnieuw evalueren.
|
De Numeric Rating Scale (NRS) wordt toegediend om de aanwezigheid en intensiteit van pijn in het dagelijks leven te beoordelen, vooral bij oudere deelnemers die pijn kunnen ervaren.
Deze maatregel is opgenomen om de uitgangspijnstatus vast te leggen en mogelijke interacties tussen pijn en neurofysiologische uitkomsten te onderzoeken.
Bij deelnemers die geen pijn melden, wordt de schaal niet verder geanalyseerd.
|
Het pijnniveau wordt voor elke sessie beoordeeld. Als er pijn aanwezig is, zal de deelnemer deze aan het einde van elke sessie opnieuw evalueren.
|
Medewerkers en onderzoekers
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Geschat)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
- Gedrag
- Motorische activiteit
- Sedentair gedrag
- Motorische activiteit
- Beweging
- Musculoskeletale fysiologische fenomenen
- Musculoskeletale en neurale fysiologische fenomenen
- Therapeutica
- Gedragsdisciplines en activiteiten
- Magnetische veldtherapie
- Elektrische stimulatietherapie
- Convulsieve therapie
- Psychiatrische somatische therapieën
- Electroshock
- Psychologische technieken
- Oefening
- Transcraniële magnetische stimulatie
- Transcraniale directe stroomstimulatie
Andere studie-ID-nummers
- 2025-A01291-48
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 .