Упражнения, обучение и память при рассеянном склерозе

Предлагаемое исследование включает в себя одно-слепое рандомизированное контролируемое испытание (РКИ) фазы I по влиянию тренировок на беговой дорожке под наблюдением на обучение и память, структуру/функцию гиппокампа и кардиореспираторные результаты в полностью амбулаторных условиях (т. е. EDSS ≤ 4,0). ) лица с рассеянным склерозом (РС), у которых есть нарушения в обучении новой информации. В этом исследовании будет сравниваться эффект 3-месячной контролируемой постепенной (как по интенсивности, так и по продолжительности) хронической ходьбы на беговой дорожке (разработанной на основе пилотной работы [Sandroff et al., 2015; 2016a; 2016b] и данных Американского колледжа спортивной медицины (ACSM). руководств) с условиями активного контроля (т. е. упражнениями на растяжку и тонизирование) в отношении обучения и памяти, объема гиппокампа и функциональной связи в состоянии покоя, а также кардиореспираторной выносливости. Обучение и память представляют собой первичный результат, тогда как объем гиппокампа, функциональная связность в состоянии покоя и кардиореспираторная выносливость представляют собой вторичные результаты. Такое исследование предоставит первое доказательство класса I о влиянии упражнений на ходьбе на беговой дорожке на эти результаты при РС.

Во время исходного уровня участники сначала выполнят ряд нейропсихологических тестов, после чего пройдут тест с возрастающей нагрузкой до изнеможения на беговой дорожке с приводом от двигателя для измерения кардиореспираторной подготовленности, а затем пройдут МРТ. Эти результаты будут измеряться оценщиками, которые не видят условий. Участники пройдут несколько нейропсихологических тестов, затрагивающих различные аспекты обучения и памяти. Эти тесты включают Калифорнийский тест вербального обучения-2 [Delis et al., 2000] и задание на выборочное напоминание [Buschke & Fuld, 1974] в качестве показателей вербального обучения и памяти, а также пересмотренный краткий тест зрительно-пространственной памяти [Benedict, 1997]. и тест пространственной памяти 10/36 [Rao et al., 1984] как показатель зрительно-пространственного обучения и памяти. Скорость когнитивной обработки будет измеряться с помощью теста модальностей символов и цифр [Smith, 1982], беглость речи будет измеряться с помощью теста контролируемой устной словесной ассоциации [Benton, 1994], а исполнительный контроль (т. е. тормозящий контроль) будет измеряться с помощью модифицированная фланговая задача [Eriksen & Eriksen, 1974]. Кардиореспираторная выносливость будет измеряться по пиковому потреблению кислорода (VO2peak) с использованием теста с возрастающей физической нагрузкой до истощения на беговой дорожке с приводом от двигателя и системы спирометрии открытого цикла (ParvoMedics True One 2400, Sandy, UT) для анализа выдыхаемых газов с использованием модифицированного Протокол Балке. Этот протокол обычно используется для измерения кардиореспираторной выносливости у пожилых людей [например. Colcombe et al., 2004] и лиц с хроническим инсультом [например, Macko et al., 1997] и, кроме того, согласуется с рекомендациями ACSM по нагрузочному тестированию пациентов с РС [ACSM, 2013]. Наконец, участники пройдут структурные и функциональные магнитно-резонансные изображения гиппокампа в состоянии покоя. В качестве МР-прибора будет использоваться клинический имидж-сканер Siemens 3T, одобренный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. После базового тестирования участники будут случайным образом распределены либо по упражнению, либо по активному контролю с использованием маскировки. Кроме того, участники не будут осведомлены об условиях (т. е. не будут знать, что условия тренировки ходьбы на беговой дорожке представляют собой экспериментальные условия, а условия растяжения и тонуса представляют собой условия активного контроля).

Тренировка будет включать в себя 3-месячную контролируемую ходьбу на беговой дорожке с постепенной легкой, умеренной и высокой интенсивностью и будет основываться на рекомендациях ACSM по назначению упражнений [ACSM, 2013]. Мы выбрали ходьбу на беговой дорожке в качестве модальности аэробных упражнений на основе экспериментальной работы, которая предполагает, что ходьба на беговой дорожке может оказывать большее положительное влияние на когнитивные функции по сравнению с ездой на велосипеде [Sandroff et al., 2015], и что такие преимущества проявляются при легких, умеренных и интенсивная ходьба на беговой дорожке [Sandroff et al., 2016]. Сама тренировка будет проходить 3 раза в неделю в течение 3 месяцев под руководством обученных руководителей упражнений, и первоначально будет состоять из 15 минут ходьбы на беговой дорожке легкой и средней интенсивности, а затем будет увеличиваться до 40 минут упражнений высокой интенсивности в месяц. 3. Упражнения на растяжку и тонизирование будут включены как минимальное упражнение, условие активного контроля. Условие контроля будет обеспечиваться с использованием той же частоты и продолжительности, что и условие тренировки ходьбы на беговой дорожке. Упражнения на растяжку и тонизирование будут основываться на руководстве, предоставленном Национальным обществом рассеянного склероза, а упражнения на растяжку и тонизирование будут постепенно включаться в течение 3-месячного периода обучения. Участников также попросят не выполнять дополнительные упражнения (т. е. не ходить в спортзал и не начинать заниматься) в течение всего периода исследования. Когнитивная, кардиореспираторная пригодность и результаты МРТ будут снова оцениваться после 3-месячного периода исследования экспертами, которые не видят состояния.

Данные будут проанализированы с использованием смешанного фактора ANOVA со временем (до и после) в качестве фактора внутри субъектов и состояния (упражнение или контроль) в качестве фактора между субъектами в отношении результатов обучения и памяти, гиппокампа и кардиореспираторной пригодности ( см. Конкретные цели/гипотезы 1 и 2 в разделах «Основные задачи исследования» и «Гипотеза исследования»). Величина эффекта будет выражена как частичный эта-квадрат (ηp2) и d Коэна [Cohen, 1988]. Корреляции рангового порядка Спирмена (ρ) будут выполняться для ассоциаций между изменениями кардиореспираторной выносливости, структурой/функцией гиппокампа, а также обучением и памятью для тех, кто проходил тренировку с ходьбой на беговой дорожке (см. Конкретные цели/гипотезы 3 и 4 в разделы «Второстепенные цели исследования» и «Гипотеза исследования»). Величины эффекта из условий взаимодействия из ANOVA и корреляций будут служить величинами эффекта для последующего анализа мощности, необходимого для последующего РКИ фазы II.