骑自行车干预对认知技能和心血管健康的影响 (BIKE)
2018年1月26日 更新者：Michelle W. Voss、University of Iowa
尽管众所周知运动可以延缓认知能力下降并降低患阿尔茨海默氏病的风险，但人们对运动如何保护老化的大脑缺乏了解。
拟议的研究采用一种新颖的方法来解决这个问题，即测试运动对受长期运动训练影响的同一大脑区域有急性、直接影响的概念。
如果研究人员取得成功，急性范式将使我们能够确定仅使用单一运动剂量即可调节人类大脑功能的关键运动参数。
研究概览
详细说明
鉴于全球老年人口的比例不断上升，以及大脑功能随着年龄的增长而逐渐下降，迫切需要开发新的干预措施来保护老化的大脑。
实施运动训练以改善大脑功能的主要方法是增加心血管健康。
然而，对这种方法的有效性有不同的实证支持。
此外，在单次运动停止后一小时内运动也会产生急性影响。
这些影响发生在与健身相关的适应发生之前，动物研究表明它们发生在受益于长期运动训练的同一大脑区域。
因此，研究人员提出，急性范式是一种工具，可以用来探测这种早期的、直接的运动反应，以确定如何最好地最大限度地发挥运动训练对老化大脑的长期益处。
这迫切需要确定运动对老化大脑的急性和长期影响之间的机制关系。
我们的长期目标是确定运动如何保护大脑免受衰老的不利影响。
反过来，我们在这个 R21 提案中的具体目标是支持或反驳这样一个概念，即单次运动会导致临床相关大脑网络的功能同步性急剧增加，这些大脑网络与同一大脑系统中累积的运动训练效果有关。
我们的中心假设是，中等强度运动的效果将增加海马体与默认模式网络的功能同步，以及前额叶皮层与前额执行网络的功能同步，其方式与为期 12 周的中等强度运动训练计划相同.
该假设基于显示运动对神经元可塑性和兴奋性相关因素的急性影响的数据，该大脑区域显示出运动对动物的长期影响。
拟议研究的贡献意义重大，因为它将决定急性运动范式可以在多大程度上深入了解定期运动如何保护大脑免受衰老的不利影响。
拟议的研究具有创新性，因为研究人员将首次检查与同一个人的急性和慢性运动相关的重叠神经系统和结果。
总体而言，该项目的成功将使未来的研究能够研究不同的运动参数（如模式或强度）如何影响运动引起的大脑功能变化和这些影响的时间进程，以及与运动对大脑功能的直接影响相关的神经生物学机制。老化的大脑
研究类型
介入性
注册 (实际的)
33
阶段
- 不适用
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息，以及有关进行该研究的地点的信息。
学习地点
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Iowa
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Iowa City、Iowa、美国、52245
- HBC Lab
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参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人，称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
适合学习的年龄
60年 至 80年 (成人、年长者)
接受健康志愿者
是的
有资格学习的性别
全部
描述
纳入标准：
- 有资格参加基于身体活动准备问卷的有氧运动干预，并且矫正视力为 20/40。
- 因为我们的老年人样本超过 40 岁，我们还需要完成一份详细的健康史调查问卷，并且在获得在最大有氧健身期间监测心电图 (ECG) 反应的医生的批准后，将确定进一步的运动干预资格测试是下文所述的第二次研究访问的一部分。
排除标准：
- 不在60至80岁之间
- 英语不流利
- 蒙特利尔认知评估 (MoCA) 得分 < 26（满分 30）
- 无法遵守实验说明
- 根据美国运动医学会公布的标准，属于急性心血管事件的“高风险”
- 左撇子
- 以前诊断过神经、代谢或精神疾病，并且以前没有与意识丧失相关的脑损伤
- 无法完成 MRI
学习计划
本节提供研究计划的详细信息，包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：基础科学
- 分配：随机化
- 介入模型：并行分配
- 屏蔽：单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：稳态中等强度循环
中等强度的运动训练将是一项为期 12 周的监督自行车计划，由我们的研究团队直接监督。
所有参与者都将首先接受由 Gary Pierce 博士培训的运动训练专家的一对一指导，以监测健康老年人的运动计划。
训练将从 5 分钟的热身、20 分钟的中等强度骑行和 30 分钟的被动骑行开始，每次训练 5 分钟的放松，每周训练 3 次。
每增加一周，我们将在每节课中增加 6 分钟的中等强度自行车运动，直到第 5 周开始时中等强度的总时间为每节课 50 分钟（另外还有 5 分钟的热身和 5 分钟的放松） .
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实验组将完成为期 3 个月的锻炼计划，其中包括每周 3 次以中等强度骑自行车，每次 50 分钟。
对照组将完成为期 3 个月的锻炼计划，其中包括每周 3 次每次 50 分钟的间歇自行车（在被动和中等强度之间交替）。
两组都将在我们位于 Spence Labs 的实验室中进行锻炼，并将由接受过老年人和特殊人群训练的运动教练监督。
其他名称：
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有源比较器：间歇性循环
间歇自行车组每周以相同的持续时间和频率来到运动实验室，并完成主要的被动自行车运动，这样固定自行车中的电机会为他们移动踏板。
为了保持对这种干预的兴趣，我们将包括短时间的中等强度活动。
短期的中等强度自行车运动将被设计为在干预过程中对显着提高心肺健康无效。
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实验组将完成为期 3 个月的锻炼计划，其中包括每周 3 次以中等强度骑自行车，每次 50 分钟。
对照组将完成为期 3 个月的锻炼计划，其中包括每周 3 次每次 50 分钟的间歇自行车（在被动和中等强度之间交替）。
两组都将在我们位于 Spence Labs 的实验室中进行锻炼，并将由接受过老年人和特殊人群训练的运动教练监督。
其他名称：
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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功能性脑网络完整性：默认模式网络 (DMN) 和执行控制网络 (ECN) 的不同脑区波动的功能性磁共振成像 (fMRI) 信号之间的相关强度
大体时间：12 周时基线功能网络完整性的变化
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众所周知，静息状态下的大脑网络很容易随着正常衰老而衰退
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12 周时基线功能网络完整性的变化
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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运动学习率
大体时间：12 周时基线学习率的变化
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学习率参数表示交替串行反应时间任务 (ASRTT) 中反应时间加速的速率
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12 周时基线学习率的变化
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显式配对关联学习率
大体时间：12 周时基线学习率的变化
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学习率参数表示配对关联学习任务中准确性的提高率
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12 周时基线学习率的变化
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执行功能综合测量
大体时间：12 周时基线执行功能表现的变化
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四个执行功能任务的性能（速度和准确性）综合得分，包括路径 A 和 B、Go/No-Go 双任务、修改后的侧翼任务和非语言工作记忆 n-back 任务
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12 周时基线执行功能表现的变化
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通过自行车测力计测试以“最大摄氧量”衡量的心血管健康
大体时间：12 周时基线健康状况的变化
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心脏和肺向工作的肌肉组织供氧的能力以及肌肉利用氧气产生运动能量的能力
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12 周时基线健康状况的变化
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
出版物和有用的链接
负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。
研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查，以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始
2015年7月1日
初级完成 (实际的)
2018年1月1日
研究完成 (实际的)
2018年1月1日
研究注册日期
首次提交
2015年4月25日
首先提交符合 QC 标准的
2015年5月22日
首次发布 (估计)
2015年5月25日
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
2018年1月30日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2018年1月26日
最后验证
2018年1月1日
更多信息
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