Hjerne og kognitive endringer etter resonnement eller fysisk trening hos kognitivt normale eldre

Bakgrunn: Det eksisterer et betydelig potensial for å modifisere strukturen og funksjonen til den aldrende menneskelige hjernen gitt intensiv mental stimulering og fysisk aktivitet. Aldersrelatert kognitiv nedgang har konsekvent blitt identifisert på frontallappens mål for utøvende kontroll som resonnement. Samtidig har en større sårbarhet av frontale hjernenettverk, som tjener eksekutive kontrollfunksjoner, også blitt identifisert med aldring. Foreløpige bevis fremhever potensialet til resonnementtrening så vel som fysisk trening for å modifisere og styrke hjernen og kognitiv funksjon hos eldre. Bevis fra laboratoriet vårt indikerer at frontalt mediert, hovedbasert resonnement (definert som evnen til å kombinere detaljinformasjon for å konstruere abstrakte betydninger) tilbyr et lovende kognitivt domene å trene. Å trekke ut hovedbetydningen fra den enorme mengden innkommende informasjon er en av de mest vitale mentale ferdighetene et sunt sinn oppnår. Formål: Dette forslaget er en nyskapende studie for å innhente data om fordelene med et (a) nytt hovedbasert resonnementtreningsprogram eller (b) fysisk trening på frontallappmedierte kognitive mål for eksekutiv kontroll hos kognitivt normale eldre. Prosjektet vil også bruke nyutviklede (a) hjernemålinger for å kartlegge endringer i hjernens blodstrøm og tilkobling kombinert med (b) en kognitiv aktiveringsoppgave spesielt designet for å måle hjerneregioner som er engasjert i hovedresonnement kontra detaljbehandling. Prosjektet undersøker også kortere doseeffekter, dvs. etter 6 uker og 12 uker, enn tidligere undersøkt, samt individuelle forskjeller basert på høyt og lavt presterende for hoved- og fysisk trening. Metoder: 60 kognitivt normale seniorer mellom 60 og 75 år vil bli rekruttert til studier og randomisert i 1 av 3 grupper. Hver gruppe vil bestå av 20 deltakere hver: en resonnement-trent, en fysisk trent og en ventelistet kontrollgruppe. Deltakerne vil bli grundig undersøkt for å sikre at de er kognitivt normale. Før intervensjon vil deltakernes grunnleggende hovedinnhold og detaljbehandlingsevne, batteri av kognitive funksjoner og kondisjonsmål bli innhentet. Det vil også bli innhentet strukturelle og funksjonelle hjernetiltak. Deltakerne skal gjennomgå 12 ukers hovedbasert trening eller fysisk trening med måling på midtpunktet, 6 ukers trening, endepunkt 12 ukers trening og 4 uker etter at treningen er fullført. Treningseffekter vil måles atferdsmessig i trenede områder (resonnering & fysisk) og utrente kognitive områder. I tillegg vil strukturell og funksjonell hjerneavbildning måle endringer i cerebral blodstrøm, globalt og regionalt hjernevolum, hvite substanser, effektivitet, aktiveringsmønstre og blodoksygenering med et spesielt fokus på endringer i frontale regioner. Betydning: Den nåværende studien søker å oppdage nevrobeskyttende, ikke-farmakologiske intervensjoner som kan forhindre mental tilbakegang og styrke kognitiv hjernehelse hos eldre, med mulige samfunnsmessige besparelser på milliarder av dollar. Dette vil være en av de første treningsstudiene som utforsker kortsiktig intensiv resonnering og fysisk trening, hver dokumentert som sentral for kognitiv hjernehelse med potensial til å styrke frontale regioner mot tapene forbundet med aldring.