Аэробные упражнения и цереброваскулярная функция

Для решения растущих проблем со здоровьем стареющего населения ветеранов крайне важно понимать эффективные методы реабилитации, которые смягчают связанные с возрастом сопутствующие заболевания и улучшают качество жизни. На сегодняшний день физические упражнения являются одним из немногих проверенных средств, которые смягчают возрастное ухудшение здоровья и функций мозга. Последовательным, но необъяснимым открытием во многих из этих исследований является изменение модели активации коры во время выполнения задачи, оцениваемое с использованием сигнала, зависящего от уровня кислорода в крови (ЖИРНЫЙ) с фМРТ, что соответствует улучшению выполнения задачи. Двумя ключевыми показателями здоровья и функционирования сосудов головного мозга, которые недостаточно изучены, но могут влиять на задокументированные изменения реакции BOLD, наблюдаемые при постаэробной активности, являются: 1) изменения в покое или базальном мозговом кровотоке (перфузии) в ключевых областях мозга; и 2) изменения способности сосудов головного мозга расширяться перед лицом повышенного спроса, называемые цереброваскулярной реактивностью (ЦВР). Цель исследователей состоит в том, чтобы количественно оценить влияние аэробных упражнений на цереброваскулярную функцию и то, как перфузия и ЦВР влияют на ЖИРНЫЙ сигнал во время фМРТ на основе задач. В соответствии с предыдущими исследованиями старения и упражнений, проведенными исследователями, участники должны выполнить одно из двух условий; 1) аэробные интервальные тренировки (спин; n = 44) или 2) неаэробные упражнения с контролем растяжки (контроль; n = 44). Состояние сердечно-сосудистой системы, маркировка артериального спина для базальной церебральной перфузии, CVR, фМРТ на основе задач (когнитивно-исполнительная и двигательная) и поведенческие результаты будут оцениваться до и после вмешательств. Конкретные цели будут определять влияние 12-недельных аэробных упражнений на изменения церебральной перфузии и CVR у пожилых ветеранов. Исследователи предполагают, что по сравнению с контрольной группой у группы аэробных тренировок будет повышена базальная перфузия и CVR в областях, которые демонстрируют возрастное снижение и которые, как было показано, податливы аэробным упражнениям (нижняя лобная и моторная кора).

Исследования, проведенные за последние несколько десятилетий, привели к постоянному продвижению физических упражнений как одного из наиболее эффективных вмешательств в здоровье и функционирование центральной нервной системы. На переднем крае большей части этого исследования используется фМРТ BOLD для количественной оценки положительных изменений в функции коры головного мозга после аэробных упражнений. Несмотря на то, что это исследование является трансформирующим, истинное влияние этого исследования ограничено до тех пор, пока исследователи не смогут определить влияние цереброваскулярной функции на хорошо задокументированное положительное изменение реакции BOLD. Исследователи знают, что физически активные пожилые люди улучшают здоровье сосудов, но не знают полного влияния физических упражнений на здоровье сосудов головного мозга. Если гипотеза об улучшении перфузии и сердечно-сосудистых заболеваний подтвердится, это послужит основой для текущих стратегий вмешательства и добавит важную дополнительную информацию о потенциале физических упражнений для улучшения здоровья мозга при старении. Это может иметь последствия для стареющих ветеранов, подверженных риску нейродегенеративных заболеваний, вызванных цереброваскулярной дисфункцией.