Treinamento resistido e neuroimagem (RTNI)

O exercício é uma estratégia promissora para retardar ou prevenir a progressão do declínio cognitivo e da demência. Embora o treinamento de resistência (TR) seja uma forma popular de exercício recomendada para adultos mais velhos por seu suposto papel na proteção contra a sarcopenia, seus efeitos na saúde do cérebro foram menos bem estudados. Estudos anteriores de RT envolvendo protocolos tradicionais destacam benefícios robustos e duradouros para a cognição fluida. Em contraste, pouco se sabe sobre os efeitos do TR de alta intensidade com técnicas avançadas de periodização. Tais protocolos podem produzir melhorias semelhantes em durações mais curtas, melhorando assim a utilidade clínica. Além disso, os mecanismos de aprimoramento cognitivo induzido por RT não são bem compreendidos. Definir os processos neurais e fisiológicos dominantes subjacentes a esses efeitos protetores é essencial para explicar a variação nas respostas cognitivas e projetar estratégias de tratamento ideais para o envelhecimento da população.

A eficácia das intervenções de TR para a saúde cognitiva provavelmente depende da maximização dos ganhos de força muscular. Portanto, os investigadores aplicarão princípios de força e condicionamento e técnicas avançadas de neuroimagem a uma intervenção de RT periodizada de 12 semanas para determinar as contribuições neuroprotetoras. A função cerebrovascular (CV) é um componente importante da saúde do cérebro e um mecanismo primário de aprimoramento cognitivo após o treinamento aeróbico. No entanto, o potencial da RT para influenciar essas vias não foi determinado. Este estudo testará e estenderá as evidências transversais anteriores que ligam o RT à função CV. Além disso, as intervenções de RT demonstraram melhorar a função vascular sistêmica e a cognição de forma independente. Assim, os pesquisadores levantam a hipótese de que o TR melhora a função cognitiva por meio da força muscular e adaptações CV. O objetivo geral desta proposta é investigar alterações na cognição e na função CV em 23 idosos saudáveis ​​de 60 a 80 anos de idade, servindo como seus próprios controles, e explorar os mecanismos que medeiam esses efeitos. Para atingir esse objetivo, os investigadores propõem os seguintes objetivos:

Objetivo 1: Determinar se 12 semanas de RT periodizado melhora a cognição de fluidos em adultos mais velhos. A bateria de cognição NIH Toolbox® será administrada para avaliar mudanças na função executiva, atenção, memória episódica, velocidade de processamento, memória de trabalho e linguagem. Pontuações compostas serão computadas para função cognitiva fluida, cristalizada e global.

Hipótese: Um programa de RT periodizado de 12 semanas projetado especificamente para maximizar os ganhos de força melhora a cognição fluida em idosos saudáveis.

Objetivo 2: Avaliar os efeitos do TR periodizado na função CV em adultos mais velhos. Técnicas de ressonância magnética de rotação arterial (ASL) serão usadas para avaliar alterações na função CV, quantificando os efeitos no fluxo sanguíneo cerebral em repouso, complacência vascular intracraniana e tempo de trânsito arterial. Análises de mediação serão realizadas para determinar os efeitos mediadores da função CV na cognição.

Hipótese: RT de alta intensidade pode melhorar a função CV em idosos saudáveis.

Objetivo 3: Explorar associações entre adaptações cerebrais e potenciais mecanismos de benefício, incluindo: 1) capacidade física (por exemplo, força muscular), composição corporal e mobilidade funcional; 2) marcadores sanguíneos putativos de plasticidade cerebral induzida por exercício; 3) fatores de risco cardiovascular; e 4) morfometria cerebral e atividade cerebral em estado de repouso. Mudanças significativas serão analisadas para a mediação da função cognitiva para identificar as principais vias que fundamentam os efeitos protetores da RT.

Para a praticidade deste estudo, os participantes servirão como seus próprios controles. Todos os períodos de controle ocorrerão antes da intervenção de RT para garantir que os resultados não sejam confundidos por efeitos de destreinamento ou benefícios cognitivos de longo prazo do RT. Todos os participantes serão submetidos a testes no início, pré-intervenção e pós-intervenção. A bateria de cognição do NIH Toolbox fornecerá um conjunto padrão de ferramentas de avaliação abrangentes. Três versões de teste serão usadas para reduzir os efeitos da prática. Durante os exames de ressonância magnética, as técnicas ASL serão usadas para avaliar a função CV e as sequências padrão serão usadas para ressonância magnética estrutural (por exemplo, FLAIR ponderado em T2 e MP-RAGE ponderado em T1), função de estado de repouso MRI (rfMRI) e imagem por tensor de difusão (DTI). Os resultados físicos serão avaliados usando procedimentos de teste padrão na pesquisa de fisiologia do exercício, incluindo pressão arterial, composição corporal, função física, força muscular e VO2max estimado. Serão administrados questionários validados para qualidade de vida, atividade física, qualidade do sono e apoio interpessoal.

Os participantes realizarão um programa de treinamento de resistência periodizado e progressivo de todo o corpo, enfatizando o desenvolvimento da força inferior e superior do corpo. Todas as 36 sessões de treinamento (3 dias por semana durante 12 semanas) serão realizadas no CERC, supervisionadas por um especialista em exercícios. O Mesociclo I (semanas 1-4) enfatizará a hipertrofia muscular para desenvolver uma base muscular e metabólica para treinamento mais intenso nas fases posteriores. As sessões de treinamento consistirão em 4-6 exercícios de resistência com 2-4 séries por exercício e 8-10 repetições por série. Os mesociclos II (semanas 5-8) e III (semanas 9-12) enfatizarão o desenvolvimento da força. As sessões de treinamento consistirão em 4-6 exercícios de resistência com 3-5 séries por exercício, 4-6 repetições por série e aumentos lineares de intensidade ao longo do tempo. Como em estudos similares de TR, as cargas de treinamento utilizadas serão progredidas individualmente de maneira segura e eficaz, a fim de empregar uma sobrecarga/desafio progressivo ao sistema neuromuscular e obter as maiores adaptações neuromusculares induzidas pelo treinamento possíveis.