Wpływ interwencji rowerowej na umiejętności poznawcze i zdrowie układu sercowo-naczyniowego (BIKE)

Biorąc pod uwagę rosnący odsetek osób starszych na całym świecie i postępujący spadek funkcji mózgu wraz z wiekiem, istnieje pilna potrzeba opracowania nowych interwencji chroniących starzejący się mózg. Dominującym podejściem do wdrażania ćwiczeń fizycznych w celu poprawy funkcji mózgu jest zwiększenie wydolności sercowo-naczyniowej. Istnieje jednak mieszane empiryczne poparcie dla skuteczności tego podejścia. Co więcej, istnieją również ostre skutki ćwiczeń w ciągu jednej godziny od zaprzestania pojedynczej sesji ćwiczeń. Efekty te pojawiają się, zanim pojawią się adaptacje związane z kondycją, a badania na zwierzętach wykazały, że występują one w tych samych obszarach mózgu, które odnoszą korzyści z długoterminowego treningu fizycznego. Dlatego badacze proponują, aby ostry paradygmat był narzędziem do badania tej wczesnej, bezpośredniej odpowiedzi na ćwiczenia w celu określenia, jak najlepiej zmaksymalizować długoterminowe korzyści treningu fizycznego dla starzejącego się mózgu. Wiąże się to z krytyczną potrzebą określenia mechanistycznego związku między ostrym i długotrwałym wpływem ćwiczeń na starzejący się mózg. Naszym długoterminowym celem jest ustalenie, w jaki sposób ćwiczenia chronią mózg przed niekorzystnymi skutkami starzenia. Z kolei naszym konkretnym celem w tej propozycji R21 jest poparcie lub obalenie koncepcji, że pojedyncza sesja ćwiczeń powoduje ostry wzrost synchronizacji funkcjonalnej istotnych klinicznie sieci mózgowych, które są związane z narosłymi efektami treningu wysiłkowego w tych samych systemach mózgowych. Naszą główną hipotezą jest to, że efekty ćwiczeń o umiarkowanej intensywności zwiększą funkcjonalną synchronizację hipokampu z siecią trybu domyślnego oraz kory przedczołowej z siecią czołowo-wykonawczą, w taki sam sposób, jak 12-tygodniowy program ćwiczeń o umiarkowanej intensywności . Hipoteza ta opiera się na danych pokazujących ostry wpływ ćwiczeń na czynniki związane z plastycznością neuronów i pobudliwością w tych samych obszarach mózgu, które wykazują długoterminowe skutki ćwiczeń u zwierząt. Wkład proponowanych badań jest znaczący, ponieważ określi, w jakim stopniu paradygmat intensywnych ćwiczeń może zapewnić wgląd w to, jak regularne ćwiczenia chronią mózg przed niekorzystnymi skutkami starzenia. Proponowane badania są innowacyjne, ponieważ po raz pierwszy badacze zbadają nakładające się systemy neuronowe i wyniki związane z ostrymi i przewlekłymi ćwiczeniami u tych samych osób. Ogólnie rzecz biorąc, sukces tego projektu umożliwi przyszłym badaniom zbadanie, w jaki sposób różne parametry ćwiczeń, takie jak tryb lub intensywność, wpływają na wywołane wysiłkiem zmiany funkcji mózgu i przebieg tych efektów w czasie, a także mechanizmy neurobiologiczne związane z bezpośrednim wpływem ćwiczeń na organizm. starzejący się mózg.