Association of physical activity, sedentary behavior, and sleep assessed with motion sensors with neuronal and cognitive impairment in adults over 65 years

• Autores: Alessandro Sclafani
• Directores de la Tesis: Francisco Bartolomé Ortega Porcel (dir. tes.), Jairo H. Migueles (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2025
• Idioma: inglés
• ISBN: 9791370151027
• Número de páginas: 171
• Títulos paralelos:
  • Asociación de actividad física, sedentarismo, y sueño medidas con sensores de movimiento con el deterioro neuronal y cognitivo en adultos mayores de 65 años
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biomedicina por la Universidad de Granada
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
• Resumen
  • español

    Antecedentes: El envejecimiento se asocia con cambios estructurales en el cerebro, incluyendo la acumulación de beta amiloide y la atrofia hipocampal, que son características distintivas de los procesos neurodegenerativos relacionados con la enfermedad de Alzheimer. Además de estos marcadores biológicos, las funciones ejecutivas, que son esenciales para la vida diaria y están estrechamente vinculadas con la salud cerebral, suelen declinar con el envejecimiento. El papel de los comportamientos de movimiento a lo largo de las 24 horas del día (actividad física, comportamiento sedentario y sueño) en relación con estos procesos no ha sido suficientemente estudiado. Objetivo: Esta tesis explora las asociaciones entre los comportamientos de movimiento de 24 horas y los biomarcadores cerebrales (niveles de beta amiloide y volúmenes hipocampales), así como la función ejecutiva, en adultos mayores cognitivamente normales. Métodos: Se realizaron dos estudios transversales utilizando datos basales del ensayo AGUEDA. Los participantes eran adultos mayores cognitivamente normales de entre 65 y 80 años que vivían en sus comunidades. Todos los participantes llevaron acelerómetros de muñeca durante nueve días consecutivos, y el tiempo diario dedicado a cada comportamiento de movimiento se estimó mediante el software GGIR. El Estudio I examinó las asociaciones entre los comportamientos de movimiento de 24 horas, los niveles de beta amiloide (global e hipocampal) y la función ejecutiva en 86 participantes (edad media 71,5 años, 57% mujeres). El Estudio II investigó las asociaciones entre los comportamientos de movimiento de 24 horas y los volúmenes de subcampos hipocampales y regiones cercanas en 78 participantes (edad media 71,5 años, 58% mujeres). Dado que las conductas de movimiento de 24 horas son intrínsecamente codependientes, el tiempo dedicado a una necesariamente desplaza el tiempo dedicado a la otra, ambos estudios de esta tesis aplicaron Análisis de Datos Composicionales (CoDA), un marco adecuado para tener en cuenta esta interdependencia. Resultados: En el Estudio I, el tiempo dedicado a la actividad física moderada a vigorosa se asoció inversamente con los niveles hipocampales de beta amiloide en los hombres (p = 0.010), pero no en mujeres (p = 0.741); la interacción sexo × MVPA fue significativa (p = 0.017). No se observaron asociaciones con los niveles globales de beta amiloide ni con la función ejecutiva. En el Estudio II, no se encontraron asociaciones significativas entre los comportamientos de movimiento y los volúmenes de subregiones hipocampales ni de regiones circundantes. Conclusiones: Estos resultados sugieren la actividad física de intensidad moderada a vigorosa muestra asociaciones específicas por región y por sexo con la acumulación de beta amiloide en el hipocampo, con posibles implicaciones para la salud cerebral durante el envejecimiento. Sin embargo, se necesitan estudios longitudinales e intervenciones con muestras más amplias para aclarar las relaciones entre los comportamientos de movimiento de 24 horas, los niveles de beta amiloide, los volúmenes hipocampales y la función ejecutiva en adultos mayores cognitivamente normales.

  • English

    Background: Aging is associated with structural brain changes, including amyloid beta accumulation and hippocampal atrophy, which are hallmark features of neurodegenerative processes related to Alzheimer’s disease. In addition to these biological markers, executive functions—which are essential for daily life and strongly linked to brain health—often decline with aging. The role of 24-hour movement behaviors (physical activity, sedentary behavior, and sleep) in relation to these processes is not well understood. Objective: This thesis explores the associations between 24-hour movement behaviors and brain biomarkers (amyloid beta levels and hippocampal volumes), as well as executive function, in cognitively normal older adults. Methods: Two cross-sectional studies were conducted using baseline data from the AGUEDA trial. Participants were cognitively normal community-dwelling older adults aged 65–80 years. All participants wore wrist-worn accelerometers for nine consecutive days, and daily time spent in each movement behavior was estimated using the GGIR software. Study I examined associations between 24-hour movement behaviors, amyloid beta levels (global and hippocampal), and executive function in 86 participants (mean age 71.5 years, 57%women). Study II investigated associations between 24-hour movement behaviors and hippocampal subfield and surrounding region volumes in 78 participants (mean age 71.5 years, 58% women). The 24-hour movement behaviors are inherently codependent, i.e., time spent in one necessarily displaces time in another, thus, we used Compositional Data Analysis in Study I and II as a suitable framework to account for this interdependency. Results: In Study I, time spent in moderate-to-vigorous physical activity was inversely associated with hippocampal amyloid beta levels in men (p= 0.010), but not in women (p= 0.741); the sex × MVPA interaction was significant (p= 0.017). No associations were observed with overall amyloid beta levels or with executive function. In Study II, no significant associations were found between movement behaviors and hippocampal subregional or surrounding region volumes. Conclusions: These findings suggest that moderate-to-vigorous physical activity shows region-specific and sex-specific associations with hippocampal amyloid beta accumulation, with potential implications for brain health during aging. However, further longitudinal and intervention studies with larger samples are needed to clarify the relationships between 24-hour movement behaviors, amyloid beta levels, hippocampal volumes, and executive function in cognitively normal older adults.