Mózg i zmiany poznawcze po rozumowaniu lub treningu fizycznym u poznawczo normalnych seniorów

Wstęp: Istnieje znaczny potencjał modyfikacji struktury i funkcji starzejącego się mózgu człowieka pod wpływem intensywnej stymulacji umysłowej i aktywności fizycznej. Związany z wiekiem spadek funkcji poznawczych był konsekwentnie identyfikowany na podstawie pomiarów płata czołowego kontroli wykonawczej, takich jak rozumowanie. Jednocześnie ze starzeniem się zidentyfikowano również większą podatność na uszkodzenia przednich sieci mózgowych, które obsługują funkcje kontroli wykonawczej. Wstępne dowody wskazują na potencjał treningu rozumowania oraz treningu fizycznego w modyfikowaniu i wzmacnianiu mózgu i funkcji poznawczych u seniorów. Dowody z naszego laboratorium wskazują, że rozumowanie zapośredniczone frontalnie, oparte na sednie (zdefiniowane jako zdolność łączenia szczegółowych informacji w celu konstruowania abstrakcyjnych znaczeń) oferuje obiecującą domenę poznawczą do trenowania. Wydobywanie sedna znaczenia z ogromnej ilości napływających informacji jest jedną z najważniejszych umiejętności umysłowych, jakie osiąga zdrowy umysł. Cel: Ta propozycja jest innowacyjnym badaniem mającym na celu uzyskanie danych dotyczących korzyści płynących z (a) nowatorskiego programu treningowego rozumowania opartego na istocie lub (b) treningu fizycznego na poznawczych pomiarach kontroli wykonawczej, w których pośredniczy płat czołowy, u seniorów z prawidłowymi funkcjami poznawczymi. W ramach projektu zostaną również zastosowane nowo opracowane (a) pomiary mózgu do tworzenia wykresów zmian w przepływie krwi i łączności w mózgu w połączeniu z (b) zadaniem aktywacji poznawczej specjalnie zaprojektowanym do pomiaru obszarów mózgu zaangażowanych w rozumowanie sedno w porównaniu z przetwarzaniem szczegółów. W ramach projektu badane są również efekty krótszych dawek, tj. po 6 tygodniach i 12 tygodniach, niż badano wcześniej, a także różnice indywidualne w oparciu o osoby osiągające wysokie i niskie wyniki w zakresie treningu podstawowego i fizycznego. Metody: 60 kognitywnie normalnych seniorów w wieku od 60 do 75 lat zostanie zrekrutowanych do badania i losowo przydzielonych do 1 z 3 grup. Każda grupa będzie składać się z 20 uczestników: grupa wyszkolona w zakresie rozumowania, wyszkolona fizycznie i grupa kontrolna z listy oczekujących. Uczestnicy zostaną kompleksowo przebadani, aby upewnić się, że ich funkcje poznawcze są normalne. Przed interwencją uzyskana zostanie wyjściowa istota i zdolność przetwarzania szczegółów uczestników, zestaw funkcji poznawczych i miary sprawności. Uzyskane zostaną również strukturalne i funkcjonalne pomiary mózgu. Uczestnicy przejdą 12 tygodni treningu opartego na istocie lub treningu fizycznego z pomiarem w punkcie środkowym, 6 tygodni treningu, punkt końcowy 12 tygodni treningu i 4 tygodnie po zakończeniu treningu. Efekty treningu będą mierzone behawioralnie w obszarach trenowanych (rozumowanie i fizyczne) oraz nietrenowanych obszarach poznawczych. Ponadto strukturalne i funkcjonalne obrazowanie mózgu będzie mierzyć zmiany w przepływie krwi w mózgu, globalną i regionalną objętość mózgu, drogi istoty białej, wydolność, wzorce aktywacji i natlenienie krwi, ze szczególnym uwzględnieniem zmian w obszarach czołowych. Znaczenie: Obecne badanie ma na celu odkrycie neuroprotekcyjnych, niefarmakologicznych interwencji, które mogłyby zapobiegać upośledzeniu umysłowemu i wzmacniać kognitywne zdrowie mózgu u seniorów, z możliwymi oszczędnościami społecznymi w wysokości miliardów dolarów. Będzie to jedno z pierwszych badań szkoleniowych poświęconych krótkoterminowemu intensywnemu rozumowaniu i treningowi fizycznemu, z których każdy został udokumentowany jako kluczowy dla kognitywnego zdrowia mózgu z potencjałem wzmocnienia obszarów czołowych przed stratami związanymi ze starzeniem.