锻炼有患 2 型糖尿病风险的老年人

运动对有 2 型糖尿病风险的老年人认知和大脑结构的影响：一项 3T MRI 研究

目标/研究问题：

在这项研究中，研究问题包括：

1. 与有糖尿病风险的老年人相比，每周两次的阻力训练是否会影响认知功能？
2. 与有糖尿病风险的老年人的平衡和音调训练（对照）相比，阻力训练能否改变大脑结构和各种大脑结构的体积，尤其是海马体？

假设：

1. 与平衡和音调训练相比，6 个月的阻力训练将改善有糖尿病风险的老年人的认知功能。 我们预测与平衡和音调组相比，阻力训练组的执行功能会有显着改善。
2. 与平衡和音调训练相比，6 个月的阻力训练将保持有糖尿病风险的老年人的海马结构和体积。

设计：

为期 6 个月的随机对照试验，单盲研究组：1) 实验：阻力训练 (RT) 2) 对照：平衡和音调 (BAT) 训练

方法：

筛选：参与者将通过电话完成初步筛选。 有兴趣的参与者将收到信息函（通过电子邮件或首选方式），以获取有关该研究的更多详细信息。 符合条件的人将被安排进入实验室进行基线评估。

基线评估：将完成以下问卷/测试/评估。 参与者可以拒绝任何或所有测试，也可以选择不回答任何问题。 如果他们选择不回答问题或不完成确认资格所需的测试，他们将被排除在研究的其余部分之外。

随机化：参与者完成所有基线评估后，将使用随机数生成器将他们随机分配到两组中的一组。 所有参与者都有平等的机会进入 2 组。

在实验室（不包括磁共振成像；MRI）完成基线评估的总时间为 2 至 2.5 小时。

1. 基本人口统计问卷：将用于表征我们的样本。
2. 功能合并症指数 (FCI)：用于确定合并症的 18 项诊断列表。
3. 睡眠问卷：确定一个月时间跨度内特别是前一晚的睡眠质量和数量。
4. Activities-Specific Balance Scale (ABC)：一个包含 16 个项目的自我报告问卷，用于评估平衡和功能流动性。 参与者评估他们对自己进行日常活动的能力的平衡信心。
5. Lawton Instrumental Activities of Daily Living (IADL)：用于评估独立生活技能的自我报告问卷。
6. 老年人体力活动量表 (PASE)：用于衡量自我报告的体力活动水平，由 12 个关于休闲、家庭和与工作相关的日常活动的问题组成。
7. 加拿大糖尿病风险问卷 (CANRISK)：一份包含 12 个项目的自我报告问卷，用于确定参与者是否处于患糖尿病前期或 II 型糖尿病的高风险中。
8. 糖尿病问卷：确定糖尿病风险的问卷。
9. 老年抑郁量表：用于测试是否存在抑郁症的 15 项问卷。 如果怀疑患有抑郁症，主要研究者 (PI) 将确保向参与者提供问卷的副本，并建议参与者与他们的家庭医生预约讨论结果。
10. 12 项简表调查 (SF-12)：自我报告的健康调查。
11. 六分钟步行测试：用于评估有氧适能。 参与者在我们实验室外的走廊上以他们通常的速度步行总共 6 分钟。 记录步行的总距离（以米为单位）。
12. Timed Up and Go 测试 (TUG)：用于评估机动性。 参赛者坐在椅子上，必须站起来，以平时的步伐步行 3 米，然后转身，回到椅子上，然后坐下。 以秒为单位记录完成两个单独试验中的每一个的时间。
13. 短体能测试 (SPPB)：用于通过模拟日常活动的任务来评估步态速度、平衡和下肢身体功能；包括三个任务：站立平衡任务、步行速度任务和椅子站立测试。
14. 跌倒史：用于评估活动能力和跌倒风险。
15. 一次重复最大值 (1RM)：在单次重复过程中对个人最大肌肉力量的物理测量，用于确定阻力训练所需的负荷。 锻炼包括腿举、背阔肌下拉、腿弯举、胸部推举、二头肌弯举、三头肌伸展和滑轮划船。
16. 配对联想学习 (PAL) 触摸屏任务：用于测试学习和记忆与屏幕上正确空间位置相关的三个对象。
17. Trail Unique-Non-Matching-Location (TUNL) 任务：这是一项有效的空间记忆任务，涉及在延迟期后为屏幕上显示的刺激选择不同的刺激（不匹配）。 刺激呈现在相距很远或距离很近的位置，以挑战空间记忆。
18. 渐进比率 (PR) 触摸屏任务：此任务测试动机和注意力，并涉及在单次试验中反复触摸屏幕中心的方形刺激点。 点所需的触摸次数按斜坡比例增加，从一次触摸开始，然后在每次后续试验中增加四次。 如果参与者停止响应 5 分钟，则任务停止，并记录中断点（停止）。
19. 简易精神状态检查 (MMSE)：用作认知障碍的筛查工具。 这个 11 项测试评估了定向、注册、注意力和计算、回忆和语言等领域的整体认知功能。 最高分是 30。
20. 蒙特利尔认知评估 (MoCA)：用作轻度认知障碍的筛查工具。 该测试评估注意力和专注力、执行功能、记忆力、语言、视觉构造技能、概念思维、计算和定向等领域的认知能力。 最高分是 30。
21. 阿尔茨海默病评估量表认知分量表 11 (ADAS-Cog-11)：测试 11 项测量各种认知功能（记忆、语言、实践、注意力）的任务。 在临床试验中广泛用于评估认知功能障碍和阿尔茨海默病。
22. Trail Making Test (TMT)：用于评估视觉注意力（A 部分）和转移（在一项任务和另一项任务之间转移注意力的能力；B 部分）领域的执行功能。 完成此测试的时间以秒为单位记录。
23. Stroop：用于评估选择性注意、处理速度和认知灵活性等领域的执行功能。 完成此测试的时间以秒为单位记录。
24. 数字广度：用于评估工作记忆。 参与者需要记住和回忆一系列向前和向后的数字列表。
25. 血液测试：我们将收集血液样本来测试糖化血红蛋白和空腹血糖水平，以确定糖尿病状态（糖尿病前期、糖尿病）和大脑健康的生物标志物（脑源性神经营养因子、胰岛素样生长因子 1）。血液将在运动健康实验室抽取。 抽血将由注册护士 (RN) Arlene Fleischhauer 在联合研究员 (Co-I) Kevin Shoemaker 的实验室或由我们训练有素的研究生 Olivia Ghosh-Swaby 完成。
26. 身体活动准备问卷 (PAR-Q)：研究人员将提供此表格，由他们的家庭医生填写并返回。 该表格向家庭医生概述了研究中的锻炼计划，以便他们可以提供适当的建议。

MRI 筛查表：用于筛查 MRI 扫描的资格。 MRI 扫描将在 Robarts 研究所的功能和代谢绘图中心进行。

一小时的扫描将包括以下内容：

1. 结构 MRI 3Tesla (3T) 扫描 (T1)，用于检查大脑结构图像到特定主题的结构图像。
2. 静息态功能连通性，用于检查静息态网络中的激活。

锻炼干预：锻炼课程每周进行两次，持续 26 周（6 个月）。 课程将是小组课程，每个班级最多有 5 名参与者。 所有课程总计 1 小时 - 10 分钟热身，40 分钟主要练习，10 分钟放松。 班级领导将在所有课程中出现，以监测参与者的呼吸急促、正确的技术，并减少运动课程中的任何风险/危害。 该协议已被 PI 广泛使用（Liu-Ambrose 等人，2010 年；Liu-Ambrose 等人，2012 年；Nagamatsu 等人，2012 年；Nagamatsu 等人，2013 年）。

阻力训练：练习将在健康科学大楼的 Kevin Shoemaker 运动实验室完成。 参与者将使用可编程的重量机器和自由重量来瞄准主要肌肉群。 此外，他们还将完成迷你深蹲、迷你弓步和弓步走。 参与者将完成两组 6-8 次重复。 将使用“7-RM”方法增加训练刺激 - 当以正确的形式完成 2 组 6-8 次重复并且没有不适时。 我们将记录每个班级的每个参与者完成的组数和每次练习的负重。

平衡和音调（控制）：练习将在健康科学练习实验室完成（同上）。 这些将包括伸展练习、运动范围练习、基本核心力量练习、平衡练习和放松技巧。 只有体重将被应用（即没有额外的负荷）。 该组控制混杂变量，例如前往培训中心接受的体育锻炼、社交互动以及因学习参与而发生的生活方式变化

合规性：课堂出勤率将由课堂讲师记录。

不良事件：运动课程中发生的所有不良事件将被记录并立即报告。

保真度问卷：为了确保锻炼课程之间的一致性并帮助识别任何潜在的计划问题，非研究会员每月完成一次问卷，他/她参加并评估随机选择的 RT 和 BAT 课程。

每月评估：在为期 6 个月的运动干预期间，参与者将每月完成以下评估。

1. PASE
2. 瀑布日历

最终评估：所有基线评估将在试验完成（26 周）时完成，包括 MRI 扫描和征得同意后的抽血。

意义：

这项研究将阐明阻力运动是否是一种对有糖尿病风险的人的认知能力下降的合理干预措施。 这项研究的结果还将确定一个可行的时间点，以便在代谢稳态紊乱的老年人出现显着下降之前进行干预。 此外，这项研究有可能确定具有成本效益且易于使用的策略，以改善有衰退风险的人的认知功能。 鉴于我们老龄化社会认知能力下降的巨大负担（经济、生活质量、独立性），我们研究的潜在积极影响怎么强调都不为过。