对有胰岛素抵抗的青少年进行锻炼
对有胰岛素抵抗的青少年进行锻炼:改善大脑健康的途径?
研究概览
详细说明
胰岛素抵抗 (IR) 是代谢综合征和糖尿病的标志,与许多健康障碍密切相关,包括心血管和脑血管疾病。 在成人中,数据表明 IR 会对大脑结构和功能产生负面影响,例如局部脑容量减少、白质高信号增加以及记忆力和注意力下降,所有这些都是阿尔茨海默病和相关痴呆症的标志。 与来自成人的数据平行,来自患有 IR 的青少年的新数据表明类似的大脑结构和功能变化。 重要的是,这些变化发生在大脑正常发育和成熟的关键时期,因此对这些年轻的大脑在成熟到成年时具有潜在的致命影响。
除了大脑结构和认知变化外,IR 还与脑血流量 (CBF) 降低有关,这与成人的神经认知问题有关。 IR 对青少年脑血管功能障碍的影响及其与神经认知的相互作用在很大程度上仍未得到探索。 因此,在大脑发育的关键时期,血管功能受损可能对青少年的大脑健康产生巨大影响。
从代谢的角度来看,运动是治疗 IR 的一个关键因素,并且是已知的对抗成人痴呆相关疾病的唯一有效干预措施。 此外,运动可以急剧增加认知能力和 CBF,有氧适能较高的成年人表现出更高的 CBF,运动训练后 CBF 会增加。 以此为背景,出现了一些关于青少年 IR 的问题:IR 严重程度与认知功能之间是否存在剂量反应关系? 运动可以改善认知并影响大脑健康吗? 血管功能在潜在的运动诱导改善的认知中的作用是什么?
该研究计划的长期目标是通过询问神经认知、大脑结构和潜在机制之间的关系,确定 IR、身体活动及其相互作用对青少年大脑发育的影响。 当前试点项目的主要目标是量化与 IR 严重程度相关的神经认知功能,并使用急性运动作为改善功能的工具。 中心假设是,随着 IR 恶化:1) 细微的神经认知异常恶化,2) 运动介导的神经认知功能改善减弱,部分原因是 3) CBF 反应降低。
参与者将主要通过我们的合作者 Aaron Carrel 博士和他在 UWHC 儿科内分泌科的工作人员从儿科和儿科内分泌科诊所招募。 此外,参与者将从更大的威斯康星州麦迪逊社区招募。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Wisconsin
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Madison、Wisconsin、美国、53706
- University of Wisconsin-Madison
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 12-18 岁(含)
- 发育正常且认知完好
排除标准:
- 糖尿病(≥126 mg dL-1 空腹血糖)
- 胰岛素治疗或敏化药物
- 肾病、肺病或心脏病的诊断(目前未使用日常控制药物治疗的哮喘诊断或需要在运动前使用药物的哮喘不被视为肺病)
- 目前吸烟(定义为过去一个月使用尼古丁 >5 次)
- 怀孕
- 神经或发育障碍(例如智力障碍、自闭症)
- 严重的头部受伤或身体状况(例如脑震荡、脑病、癫痫症)
- 无法接受 MRI 程序
- 重量小于 94.5 磅(42.9 千克)以遵守有关血液采样和 OGTT 管理的安全指南
- 坦纳舞台 <3
- PI认为的上述未提及的任何其他情况
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:已注册,符合条件
符合条件的受试者的单臂
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符合条件的受试者将在高碳酸血症暴露前后接受经颅多普勒评估。
其他名称:
经颅多普勒超声探头将用于评估大脑中动脉速度,以量化整个研究访问期间不同时间点的脑血流量。
其他名称:
自行车测力计将用于急剧增加脑血流量。
其他名称:
受试者将完成一系列认知测试。
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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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由 NIH 工具箱图片词汇测试确定的认知功能
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 NIH 工具箱图片词汇测试评估将思想转化为符号(单词、手势)的心理过程,这些符号可以在个人之间共享以进行交流。 在计算机屏幕上向受访者展示一个单词的录音和四张图片,并要求他们选择最符合该单词含义的图片。 该测试根据正确回答的总数进行评分,可能得分的总范围为 0-130,得分越高表明词汇技能越好。 |
最多 1 天
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由 NIH Flanker 抑制控制和注意力测试确定的认知功能
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 NIH Toolbox Flanker Inhibitory Control and Attention Test 评估高管注意力。 它是一种视觉显示,使用中心箭头,两侧的箭头指向与中心箭头相同或不同的方向。 当参与者都指向同一方向时,参与者要指示中心箭头的方向。 评分是算法推导出来的,基于准确性和反应时间,可能得分的总范围为 0-10,得分越高表示执行力越强。 |
最多 1 天
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由 NIH 列表排序工作记忆测试确定的认知功能
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 NIH 工具箱列表排序工作记忆测试通过让参与者按大小顺序对图像进行排序来评估工作记忆。 可能得分的总范围是0-28,得分越高表示工作记忆改善越多。 |
最多 1 天
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由 NIH 维度变化卡片分类测试确定的认知功能
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 NIH 维度变化卡片分类测试评估认知灵活性和注意力。 呈现了两个沿两个维度(例如,形状和颜色)变化的目标图片。 参与者被要求将一系列二价测试图片(例如,黄色球和蓝色卡车)与目标图片进行匹配,首先根据一个维度(例如颜色),然后在经过多次试验后,根据另一个维度(例如,形状)。 还采用了“转换”试验,其中参与者必须更改匹配的维度。 评分基于准确性和反应时间的组合,可能得分的总范围为 0-10,得分越高表明认知灵活性和注意力增加。 |
最多 1 天
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NIH 模式比较测试确定的认知功能
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 NIH 工具箱(模式完成)通过要求参与者指出视觉刺激是否相同来评估处理速度。 此测试以 90 秒内正确回答的总数计分(最高分数为 130)。 分数越高,处理速度越好。 |
最多 1 天
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由 NIH 图片序列测试确定的认知功能
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 NIH 工具箱(图片序列)评估情景记忆。 一次向参与者展示一系列与单一主题相关的图片。 在显示最后一张图片后,要求参与者将图片按展示的顺序排列。 3 次试验中正确放置的总数提供分数,最高为 48。 分数越高,情景记忆越好。 |
最多 1 天
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由 NIH 口头阅读识别测试确定的认知功能
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 NIH 工具箱口头阅读识别测试评估阅读解码技能和具体能力。 要求参与者尽可能准确地阅读和发音字母和单词。 评分基于正确项目的数量,最高可能得分为 2500。 分数越高,能力结晶越好。 |
最多 1 天
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由 PedsQL 确定的认知功能 -(8-12 岁儿童/13-18 岁青少年)
大体时间:最多 1 天
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参与者将接受一系列认知测试,以评估智力、记忆力、速度功能、执行功能和精神生活质量。 这些测试的结果将单独评分和报告。 儿科生活质量量表 (PedsQL) 是一项包含 23 项的调查,评估 4 个功能维度:身体、情感、社交和学校。 每个项目均采用 5 点李克特量表评分,其中 0 表示“完全没有”,4 表示“几乎总是”。 项目被反向评分(0=100、1=75、2=50、3=25、4=0)并线性转换为 1-100 分,分数越高,生活质量越好。 |
最多 1 天
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TCD 测定的脑血流量
大体时间:最多 1 天
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CBF 将在 CO2 之前(基线)和之后 6 分钟通过 TCD 测量;以及之前(基线)和锻炼期间的 20 分钟。
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最多 1 天
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:William Schrage, PhD、University of Wisconsin, Madison
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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