Trening og genotype ved subakutt hjerneslag

Bakgrunn: Forskning har vist at den voksne menneskehjernen har en enorm plastisk kapasitet til å tilpasse seg etter skade. Hos personer som nylig har opplevd hjerneslag, kan intervensjoner som fremmer hjerneplastisitet i tidlige stadier etter hjerneslag forbedre langsiktig utvinning. Kardiovaskulær trening er en enkel strategi for å øke hjernens plastisitet og fremme neural reorganisering. Det er imidlertid ingen informasjon om effekten av kardiovaskulær trening på hjernens plastisitet i tidlige faser av hjerneslag, til tross for viktigheten av denne innledende perioden for langsiktig restitusjon. På samme måte er det ikke kjent om, avhengig av deres genetiske profil, noen mennesker vil være mer lydhøre enn andre for denne typen trening.

Mål: Å fastslå om: 1) kardiovaskulær trening forbedrer hjernens plastisitet i de innledende fasene av restitusjon etter slag; 2) å bære en spesifikk form av BDNF-genet modulerer responsen på kardiovaskulær trening.

Design: 50 deltakere vil utføre enten et progressivt kardiovaskulært treningsprogram med høy intensitet eller et treningsprogram for tøying og toning med lav intensitet. Begge gruppene vil gjennomgå 8 ukers trening utført 3 ganger i uken. Vurderinger vil bli utført i begynnelsen, midtpunktet (4 uker) og ved slutten av treningsperioden (8 uker).

Metodikk: Vurderinger: 1) hjerneplastisitet ved å måle endringer i hjernens eksitabilitet, en markør for hjerneplastisitet, med ikke-invasiv hjernestimulering; 2) BDNF-nivåer ved å måle blodkonsentrasjonen av dette proteinet; 3) Genotype ved å identifisere subtypen av BDNF-genet som bæres av hver deltaker; 4) Kardiorespiratorisk kondisjon ved å vurdere ytelsen under en gradert treningstest.

Statistisk analyse: Forskjeller mellom trenings- og kontrollgrupper på det primære endepunktet for alle utfall vil bli analysert med lineære blandede modeller. Foruten baseline score, vil kjønn, alder og type slag (kortikalt eller subkortikalt) inkluderes som kovariater fordi de kan påvirke hjernens plastisitet og BDNF-respons. T1-score vil også inkluderes for å øke effektiviteten til modellen. Påvirkningen av genotype på endringer i primære og sekundære utfall i treningsgruppen vil bli inspisert med Freedman-Schatzkin-testen, en kraftig teknikk for å identifisere mediatorer av endring som kan brukes i småskala treningsstudier.

Forventede resultater: Kardiovaskulær trening vil fremme positive endringer i hjernens eksitabilitet og vil øke BDNF-nivået i blodet hos individer i de tidlige fasene av hjerneslag. Imidlertid vil den individuelle responsen på denne typen trening i forhold til hjerneplastisitet og BDNF-nivåer påvirkes av genotypen til hver deltaker.

Relevans: Det er viktig å fastslå om kardiovaskulær trening forbedrer hjernens reorganisering tidlig etter hjerneslag etter hjerneslag og om genetiske faktorer kan påvirke responsen på denne intervensjonen. Dette vil gi klinikere nyttig informasjon som vil være avgjørende for å designe mer individualiserte treningsbaserte behandlinger for å optimalisere funksjonell restitusjon hos personer med hjerneslag.

Virkning: De første ukene etter et hjerneslag er kritiske for funksjonell restitusjon. Etter denne første perioden avtar utvinningshastigheten og funksjonsforbedringer blir mye vanskeligere å oppnå. I Canada utgjør helsekostnader i de 6 månedene etter hjerneslag 2,8 milliarder dollar/år. Å finne kostnadseffektive rehabiliteringsstrategier for å fremme restitusjon i de tidlige fasene etter hjerneslag er avgjørende for å hjelpe pasienter tilbake til en selvstendig tilværelse.