Höghastighetsstyrketräning för hjärnans blodflöde och kognitiv funktion hos äldre vuxna

Denna studie är en enskild-centrerad, randomiserad, parallellgrupps klinisk prövning utformad för att utvärdera både beteendemässig effektivitet och mekanistisk målinriktning av hög-hastighets styrketräning (HVRT) hos äldre vuxna med ökad risk för Alzheimers sjukdom och relaterade demenssjukdomar (AD/ADRD). Prövningen är strukturerad som en tidig effektivitetsstudie i enlighet med ett Stage IIA-ramverk, med tonvikt på att testa en hypotes om en fysiologisk mekanism som kopplar motion till kognitiva utfall. En växande mängd forskning tyder på att vaskulär dysfunktion kan bidra till kognitiv försämring och demensrisk. Förändrad cerebrovaskulär reglering, inklusive nedsatt neurovaskulär koppling, reducerad dynamisk cerebral autoregulering och minskad cerebrovaskulär reaktivitet till koldioxid, har observerats hos äldre vuxna och hos individer med vaskulära riskfaktorer. Dessa fysiologiska funktionsnedsättningar kan begränsa hjärnans förmåga att på lämpligt sätt reglera blodflödet under kognitiva och fysiska krav. Motionsträning kan förbättra vaskulär funktion; dock är de specifika effekterna av hög-hastighets styrketräning på cerebrovaskulära regleringsmekanismer och deras relation till kognitiv prestation fortfarande otillräckligt karaktäriserade. Hög-hastighets styrketräning betonar snabba koncentriska muskelrörelser utförda mot måttliga externa belastningar. Detta träningsansats är utformad för att förbättra neuromuskulär kraft, som minskar med åldrande och är starkt associerad med funktionell mobilitet. HVRT kan ge distinkta hemodynamiska och neurovaskulära stimuli jämfört med traditionell styrketräning på grund av kontraktionshastigheten och associerade pressorsvar. Denna studie kommer att testa om en 12-veckors övervakad HVRT-intervention producerar mätbara förbättringar i exekutiv funktion, bearbetningshastighet och motorisk-kognitiv prestation, och om sådana förbättringar är associerade med förändringar i cerebrovaskulär reglering. Deltagare kommer att randomiseras i ett 1:1-förhållande till antingen HVRT-interventionen eller en väntelistekontrollvillkor. Interventionen består av tre övervakade sessioner per vecka i 12 veckor, med progressiva belastningsfaser som sträcker sig från ungefär 40 till 80 procent av ett-repetitionsmaximum. Alla träningssessioner genomförs personligen under övervakning av utbildade motionsexperter som följer standardiserade arbetsprocedurer. Väntelistekontrollgruppen kommer att behålla vanliga aktiviteter under 12-veckorsperioden och kommer att erbjudas motionsprogrammet efter att ha genomfört post-interventionstestning. Kognitiv och motorisk-kognitiv prestation kommer att bedömas under både enkelt uppgiftsvillkor (sittande) och dubbel uppgiftsvillkor (gång på löpband) för att utvärdera kognitiv funktion under varierande nivåer av fysiologisk belastning. Dubbeluppgiftsparadigmer ingår för att undersöka verklighetsbaserad motorisk-kognitiv integration och för att bedöma om motionrelaterade anpassningar sträcker sig till funktionellt relevanta villkor. Cerebrovaskulär reglering kommer att bedömas icke-invasivt med transkraniell dopplerultraljud för att mäta cerebrala artärblodflödeshastighet. Kontinuerlig elektrokardiografi, slag-till-slag blodtrycksövervakning och slut-tidal koldioxidmätning kommer att registreras samtidigt för att möjliggöra integrerad fysiologisk modellering. Neurovaskulär koppling kommer att utvärderas som förändringen i cerebralt blodflödeshastighet under kognitiv aktivering. Dynamisk cerebral autoregulering kommer att bedömas med oscillerande underkropps negativt tryck-protokoll för att inducera kontrollerade blodtrycksfluktuationer. Cerebrovaskulär reaktivitet kommer att bedömas med en standardiserad hyperkapnisk återandningsprocedur för att kvantifiera det cerebrala blodflödessvaret på förhöjda koldioxidnivåer. Primära analyser kommer att undersöka grupp-för-tid interaktionseffekter på kognitiv prestation. Sekundära analyser kommer att utvärdera förändringar i neurovaskulär koppling, dynamisk cerebral autoregulering och cerebrovaskulär reaktivitet. Explorativa analyser kommer att uppskatta om förändringar i cerebrovaskulär reglering statistiskt medierar interventionsrelaterade förbättringar i kognitiva utfall och om biologiskt kön modererar dessa associationer. Dessa mekanistiska analyser är avsedda att informera utformningen av framtida fullt kraftfulla effektivitetsprövningar. Denna studie kommer att bidra till förståelsen av om en skalbar, övervakad styrketräningsintervention kan engagera cerebrovaskulära mekanismer kopplade till kognitiv prestation hos äldre vuxna med ökad demensrisk. Resultaten kan informera utvecklingen av riktade motionsbaserade strategier för att stödja hjärnhälsa i åldrande populationer.