Effekter av en cykelintervention på kognitiva färdigheter och kardiovaskulär hälsa (BIKE)

Med tanke på den ökande andelen äldre vuxna över hela världen och den progressiva nedgången i hjärnans funktion med stigande ålder, finns det ett akut behov av att utveckla nya insatser som skyddar den åldrande hjärnan. Det dominerande tillvägagångssättet för att implementera träningsträning för att förbättra hjärnans funktion är att öka kardiovaskulär kondition. Det finns dock blandat empiriskt stöd för effektiviteten av detta tillvägagångssätt. Vidare finns det också akuta effekter av träning inom en timme efter att ett enda träningspass upphört. Dessa effekter uppstår innan anpassningar relaterade till kondition kan inträffa och djurstudier har visat att de uppstår i samma hjärnregioner som drar nytta av långvarig träning. Därför föreslår utredarna att det akuta paradigmet är ett verktyg för att undersöka denna tidiga, direkta reaktion från träning för att avgöra hur man bäst kan maximera den långsiktiga nyttan av träningsträning på den åldrande hjärnan. Detta innebär ett kritiskt behov av att fastställa det mekanistiska sambandet mellan akuta och långsiktiga effekter av träning på den åldrande hjärnan. Vårt långsiktiga mål är att avgöra hur träning skyddar hjärnan från de negativa effekterna av åldrande. Vårt specifika mål i detta R21-förslag är i sin tur att stödja eller motbevisa konceptet att ett enstaka träningspass ger akuta ökningar i funktionell synkronisering av kliniskt relevanta hjärnnätverk som är relaterade till samlade träningsträningseffekter i samma hjärnsystem. Vår centrala hypotes är att effekterna av träning med måttlig intensitet kommer att öka den funktionella synkroniseringen av hippocampus med Default Mode Network och Prefrontal Cortex med Fronto-Executive Network, på samma sätt som ett 12-veckors träningsprogram med måttlig intensitet . Denna hypotes är baserad på data som visar akuta effekter av träning på faktorer relaterade till neuronal plasticitet och excitabilitet i samma hjärnregioner som visar långsiktiga effekter av träning hos djur. Bidraget från den föreslagna forskningen är betydande eftersom det kommer att avgöra i vilken utsträckning paradigmet för akut träning kan ge insikt i hur regelbunden träning skyddar hjärnan från negativa effekter av åldrande. Den föreslagna forskningen är nyskapande eftersom utredarna för första gången kommer att undersöka de överlappande neurala systemen och resultat associerade med akut och kronisk träning hos samma individer. Sammantaget kommer framgången i detta projekt att göra det möjligt för framtida forskning att studera hur varierande träningsparametrar som t.ex. arbetssätt eller intensitet påverkar träningsinducerad förändring i hjärnans funktion och tidsförloppet för dessa effekter, såväl som de neurobiologiska mekanismer som är associerade med träningens direkta effekter på den åldrande hjärnan.