Høyhastighets motstandstrening for hjerneblodstrøm og kognitiv funksjon hos eldre voksne

Denne studien er en enkeltsted, randomisert, parallellgruppe klinisk studie designet for å evaluere både atferdsmessig effektivitet og mekanistisk målengasjement av høyhastighets motstandstrening (HVRT) hos eldre voksne med økt risiko for Alzheimers sykdom og relaterte demenstilstander (AD/ADRD). Studien er strukturert som en tidlig effektivitetsstudie i tråd med et Stage IIA-rammeverk, med vekt på testing av en hypotetisk fysiologisk mekanisme som knytter trening til kognitive utfall. En økende mengde forskning tyder på at vaskulær dysfunksjon kan bidra til kognitiv nedgang og demensrisiko. Endret cerebrovaskulær regulering, inkludert nedsatt nevrovaskulær kobling, redusert dynamisk cerebral autoregulering, og redusert cerebrovaskulær reaktivitet til karbondioksid, er observert hos eldre voksne og hos individer med vaskulære risikofaktorer. Disse fysiologiske nedsatte funksjonene kan begrense hjernens evne til å regulere blodstrømmen på riktig måte under kognitive og fysiske krav. Treningsintervensjoner kan forbedre vaskulær funksjon; imidlertid er de spesifikke effektene av høyhastighets motstandstrening på cerebrovaskulære regulatoriske mekanismer og deres forhold til kognitiv ytelse fortsatt utilstrekkelig karakterisert. Høyhastighets motstandstrening legger vekt på raske konsentriske muskelhandlinger utført mot moderate eksterne belastninger. Denne treningsmetoden er designet for å forbedre nevromuskulær kraft, som avtar med aldring og er sterkt assosiert med funksjonell mobilitet. HVRT kan gi distinkte hemodynamiske og nevrovaskulære stimuli sammenlignet med tradisjonell motstandstrening på grunn av kontraksjonshastigheten og assosierte pressorresponser. Denne studien vil teste om en 12-ukers veiledet HVRT-intervensjon produserer målbare forbedringer i eksekutiv funksjon, prosesseringshastighet og motorisk-kognitiv ytelse, og om slike forbedringer er assosiert med endringer i cerebrovaskulær regulering. Deltakere vil bli randomisert i et 1:1-forhold til enten HVRT-intervensjonen eller en ventelistekontrolltilstand. Intervensjonen består av tre veiledede økter per uke i 12 uker, med bruk av progressive belastningsfaser som spenner fra omtrent 40 til 80 prosent av en-repetisjonsmaksimum. Alle treningsøkter gjennomføres personlig under veiledning av trente treningsprofesjonelle etter standardiserte operasjonsprosedyrer. Ventelistekontrollgruppen vil opprettholde vanlige aktiviteter i løpet av 12-ukersperioden og vil bli tilbudt treningsprogrammet etter å ha fullført postintervensjonstesting. Kognitiv og motorisk-kognitiv ytelse vil bli vurdert under både enkelt-oppgave (sittende) og dobbelt-oppgave (tredemølle-gående) forhold for å evaluere kognitiv funksjon under varierende nivåer av fysiologisk etterspørsel. Dobbelt-oppgave paradigmer er inkludert for å undersøke virkelighetsnær motorisk-kognitiv integrasjon og for å vurdere om trening-relaterte tilpasninger strekker seg til funksjonelt relevante forhold. Cerebrovaskulær regulering vil bli vurdert ikke-invasivt ved bruk av transkraniell Doppler ultralyd for å måle cerebral arterie blodstrømhastighet. Kontinuerlig elektrokardiografi, slag-til-slag blodtrykksovervåking og end-tidal karbondioksidmåling vil bli registrert samtidig for å tillate integrert fysiologisk modellering. Nevrovaskulær kobling vil bli evaluert som endringen i cerebral blodstrømhastighet under kognitiv aktivering. Dynamisk cerebral autoregulering vil bli vurdert ved bruk av oscillerende underkropps negativt trykkprotokoller for å indusere kontrollerte blodtrykksfluktuasjoner. Cerebrovaskulær reaktivitet vil bli vurdert ved bruk av en standardisert hyperkapnisk gjentrekking prosedyre for å kvantifisere cerebral blodstrømrespons til forhøyede karbondioksidnivåer. Primæranalyser vil undersøke gruppe-av-tid interaksjonseffekter på kognitiv ytelse. Sekundæranalyser vil evaluere endringer i nevrovaskulær kobling, dynamisk cerebral autoregulering og cerebrovaskulær reaktivitet. Utforskende analyser vil estimere om endringer i cerebrovaskulær regulering statistisk formidler intervensjonsrelaterte forbedringer i kognitive utfall og om biologisk kjønn modererer disse assosiasjonene. Disse mekanistiske analysene er ment å informere designet av fremtidige fullt kraftige effektivitetsstudier. Denne studien vil bidra til å forstå om en skalerbar, veiledet motstandstreningsintervensjon kan engasjere cerebrovaskulære mekanismer knyttet til kognitiv ytelse hos eldre voksne med økt demensrisiko. Funn kan informere utviklingen av målrettede treningsbaserte strategier for å støtte hjernehelse hos aldrende populasjoner.