Влияние велосипедного вмешательства на когнитивные навыки и здоровье сердечно-сосудистой системы (BIKE)

Учитывая растущую долю пожилых людей во всем мире и прогрессирующее снижение функции мозга с возрастом, существует острая необходимость в разработке новых вмешательств, которые защищают стареющий мозг. Преобладающим подходом к осуществлению физических упражнений для улучшения функции мозга является повышение сердечно-сосудистой выносливости. Однако существует неоднозначная эмпирическая поддержка эффективности этого подхода. Кроме того, существуют также острые эффекты упражнений в течение одного часа после прекращения одного сеанса упражнений. Эти эффекты возникают до того, как может произойти адаптация, связанная с фитнесом, и исследования на животных показали, что они возникают в тех же областях мозга, которые получают пользу от более длительных тренировок. Таким образом, исследователи предлагают острую парадигму как инструмент для исследования этой ранней, прямой реакции на упражнения, чтобы определить, как лучше всего максимизировать долгосрочную пользу физических упражнений для стареющего мозга. Это представляет острую необходимость определить механистическую связь между острым и долгосрочным воздействием физических упражнений на стареющий мозг. Наша долгосрочная цель — определить, как упражнения защищают мозг от неблагоприятных последствий старения. В свою очередь, наша конкретная цель в этом предложении R21 состоит в том, чтобы поддержать или опровергнуть концепцию о том, что один сеанс упражнений вызывает резкое увеличение функциональной синхронии клинически значимых сетей мозга, которые связаны с накопленными эффектами упражнений и тренировок в одних и тех же системах мозга. Наша основная гипотеза заключается в том, что эффекты упражнений умеренной интенсивности увеличивают функциональную синхронность гиппокампа с сетью режима по умолчанию и префронтальной коры с лобно-исполнительной сетью таким же образом, как и 12-недельная программа тренировок умеренной интенсивности. . Эта гипотеза основана на данных, показывающих острое влияние физических упражнений на факторы, связанные с пластичностью и возбудимостью нейронов в тех же областях мозга, которые демонстрируют долгосрочные эффекты физических упражнений у животных. Вклад предлагаемого исследования значителен, поскольку он определит, в какой степени парадигма острых упражнений может дать представление о том, как регулярные упражнения защищают мозг от неблагоприятных последствий старения. Предлагаемое исследование является инновационным, потому что исследователи впервые изучат перекрывающиеся нервные системы и результаты, связанные с острыми и хроническими упражнениями у одних и тех же людей. В целом, успех этого проекта позволит в будущем изучить, как различные параметры упражнений, такие как режим или интенсивность, влияют на вызванные упражнениями изменения в функции мозга, а также продолжительность этих эффектов, а также нейробиологические механизмы, связанные с прямым воздействием упражнений на мозг. стареющий мозг.