Učinki akutne visokointenzivne intervalne vadbe na časovno dinamiko delovnega spomina in kontralateralne zakasnitvene aktivnosti 1. del

Povzetek

Ta raziskava je proučevala akutne učinke visokointenzivne intervalne vadbe (HIIE) na časovne spremembe v vedenjskih in nevroelektričnih indeksih delovnega spomina. Mlajši odrasli (n = 22) so izvedli nalogo zaznavanja spremembe vizualnega delovnega spomina enako verjetnih velikosti nabora pik 2- do 5-, medtem ko so bile kontralateralna zakasnitev (CDA) in komponente ERP N2pc ocenjene v treh zaporednih obdobjih ( 40-min, 54-min in 68-min) po treh ločenih uravnoteženih 9-minutnih sejah sedečega počitka, HIIE-aerobika (intervali zmerno- in visokointenzivnega teka na tekalni stezi /obdobja hoje) in HIIE-aerobna/odpornost (intervali počitka in gimnastika s telesno težo).

V zadnjih letih je z izboljšanjem življenjskega standarda ljudi in kulturne pismenosti vse več ljudi začelo posvečati pozornost pomenu telesnega zdravja in duševne vadbe. Visoko intenzivna intervalna vadba je nova oblika vadbe, ki je med ljudmi zelo priljubljena. In raziskave kažejo, da lahko visoko intenzivna intervalna vadba ne le izboljša fizično zdravje, ampak tudi izboljša spomin.

Visoko intenzivna intervalna vadba se nanaša na izvajanje visoko intenzivne vadbe v kratkem času, kot je sprint, hitro plezanje po stopnicah itd., nato pa se ustavite za počitek pred izvedbo naslednjega kroga vadbe, ki se lahko izvede večkrat. Ta vrsta vadbe je v ostrem nasprotju s tradicionalno dolgotrajno aerobno vadbo in lahko učinkoviteje poveča raven presnove v telesu.

Študije so pokazale, da lahko visoko intenzivna intervalna vadba spodbuja sintezo beljakovin v mišicah v človeškem telesu, poveča število mitohondrijev v telesu in s tem poveča presnovno zmogljivost telesa. Poleg tega lahko občasna vadba stimulira hipokampus v možganih in spodbuja nastajanje in povezovanje nevronov ter tako izboljša spomin.

Za najstnike in starejše odrasle so koristi visokointenzivne intervalne vadbe še bolj izrazite. Najstniki so v kritičnem obdobju telesnega in intelektualnega razvoja. Ustrezna visoko intenzivna intervalna vadba jim lahko pomaga okrepiti fizično moč, zgraditi dobro držo, izboljšati telesno funkcijo in koncentracijo, zmanjšati utrujenost in olajšati ohranjanje srečnega odnosa. Ko starejši izvajajo visokointenzivno občasno vadbo, lahko povečajo porabo kalorij, zmanjšajo vsebnost maščob, pospešijo metabolizem in ohranijo zdravo telesno kondicijo. Vidi se, da moramo izboljšati spomin. Cistanche deserticola lahko občutno izboljša spomin, saj je Cistanche deserticola tradicionalno kitajsko zdravilno sredstvo s številnimi edinstvenimi učinki, med katerimi je tudi izboljšanje spomina. Učinkovitost mletega mesa izhaja iz različnih učinkovin, ki jih vsebuje, vključno s kislino, polisaharidi, flavonoidi itd. Te sestavine lahko na različne načine spodbujajo zdravje možganov.

Kliknite spoznajte 10 načinov za izboljšanje spomina

Rezultati vedenja so razkrili večjo4-natančnost pik za HIIE-aerobno/odpornost v primerjavi s počitkom v sedečem položaju samo pri 40-min, ohranjanje 5-točnosti pik skozi čas za HIIE-aerobno v primerjavi s HIIE-aerobno/ odpornost in počitek v sedečem položaju ter večja časovna stabilnost pri splošni natančnosti (tj. korelacija med razredi med časovno sosednjimi ocenami) za oba stanja HIIE v primerjavi s počitkom v sedečem položaju. Rezultati CDA in N2p niso pokazali nobene spremembe amplitude skozi čas in med HIIE-aerobno, HIIE-aerobno/odpornostjo in počitkom v sedečem položaju.

Vendar pa so opazili večjo časovno stabilnost amplitude CDA pri HIIE-aerobiki v primerjavi s počitkom v sedečem položaju. Te ugotovitve kažejo, da lahko kratki napadi HIIE služijo kot učinkovit način za izboljšave in časovno stabilizacijo vedenja z nekaterimi dokazi za stabilizacijo nevroelektričnih indeksov zmogljivosti delovnega spomina. Skupaj ti podatki na splošno kažejo, da lahko kratki akutni napadi vadbe olajšajo izboljšave osnovnih miselnih operacij, ki so odgovorne za časovno stabilnost kognitivnih in nevrokognitivnih funkcij.

KLJUČNE BESEDE

Dejavnost kontralateralnega zakasnitve, ERP, vadba, delovni spomin, mladi odrasli.

1|UVOD

Single bouts of exercise have a positive effect on cognitive function with meta-analyses revealing potential moderators for optimal cognitive performance gains including the time window for cognitive assessment following exercise (11- to 20-min), type (continuous aerobic), intensity (light-to-moderate), and duration of exercise (>20-min) (Chang et al., 2012; Etnier et al., 1997; Lambourne & Tomporowski, 2010; Ludyga et al., 2016; McMorris & Hale, 2012; Verburgh et al., 2014).

Vendar so ti podatki zapleteni zaradi nedavnih dokazov, ki razkrivajo podobne kognitivne izboljšave po kratkih napadih (9- min) visokointenzivne intervalne vadbe (HIIE; Kao et al., 2017; Moreau & Chou, 2019), z dodatnimi dokazi, ki razkrivajo trajno izboljšanje spomina 24- uro po prenehanju vadbe (Sng et al., 2018).

Te nedavne ugotovitve kažejo, da trenutno stanje literature še zdaleč ne določa razmerja med odmerkom in odzivom za splošne kognitivne rezultate (Pontifex et al., 2019), in poudarjajo potrebo po nadaljnjem raziskovanju takih moderatorjev in njihovih učinkov na kognitivno delovanje po akutni vadbi. zato skuša pričujoča preiskava dodatno razjasniti modalnost vadbe (tj. HIIE) in časovno razporeditev kognitivne ocene z vrednotenjem učinkov različnih modalitet HIIE na časovno dinamiko kognitivnega nadzora in delovanja možganov po akutni vadbi pri mladih odraslih.

1.1|Kognitivni nadzor in ERP

Kognitivni nadzor predstavlja zbirko ciljno usmerjenih miselnih operacij, ki so odgovorne za usklajevanje procesiranja od zgoraj navzdol (Botvinick et al., 2001; Norman & Shallice, 1986; Rogers & Monsell, 1995), vključno z enotnimi, vendar ločenimi procesi delovnega spomina, zaviralne kontrole in kognitivnega prilagodljivost (Miyake et al., 2000). Kognitivni nadzor je mogoče nadalje ovrednotiti z uporabo psihofizioloških tehnik, vključno z elektroencefalografijo (EEG; seštevek napetostnih nihanj, ki izvirajo iz postsinaptične špranje, izmerjenih na lasišču) in z dogodki povezanimi potenciali (ERP; povprečni čas aktivnosti EEG, zaklenjen na dogajanje v okolju).

ERP-ji zagotavljajo milisekundne meritve miselnih operacij, ki zajemajo dogodek, ki morda ni očiten samo z rezultati vedenja (Luck, 2014). Učinkovite metode ERP zahtevajo veliko število poskusov za stabilizacijo zanimive komponente ERP (Huffmeijer et al., 2014). Kot take so raziskave ERP – vključno s študijami akutne vadbe (Hillman et al., 2009; Kamijo et al., 2009; Kao et al., 2017, 2018; O'Leary et al., 2011; Pontifex et al., 2013; Scudderet al., 2012) – izvajajo dolgotrajne kognitivne ocene, ki se nato izračunajo v povprečju v intervalu testiranja. Ta dolgotrajna metoda "posnetka" je lahko problematična za preiskave akutne vadbe zaradi mešanih rezultatov glede časovnega poteka za vrnitev na izhodišče in dokazov, ki razkrivajo nihanja v kogniciji s spremembami mentalnih virov za nalogo od trenutka do trenutka (Haroush et al., 2010). ; Kane et al., 2017).

Zato lahko povprečje med več dolgotrajnimi ocenami zajame le končno predstavitev tekočega kognitivnega procesiranja, kar morda omejuje naše razumevanje časovnih nihanj vedenjskih in nevronskih indeksov, na katere vpliva akutna vadba. Zato je morda koristno oceniti več časovnih točk v daljšem obdobju v možganih in vedenju po akutni vadbi. Ta novi pristop lahko zagotovi nadaljnji vpogled v učinke akutne vadbe na stabilnost miselnih operacij čez čas. Tako je ta raziskava skušala uporabiti metode ERP za oceno časovne dinamike kognitivnega nadzora - zlasti delovnega spomina - in nevrokognitivne funkcije po različnih modalitetah akutnega HIIE.

1.2|Delovni spomin, naloga zaznavanja sprememb in kontralateralna zakasnitev

Delovni spomin je večplasten kognitivni sistem, ki je odgovoren za vzdrževanje aktivnih informacij v službi posodabljanja in manipuliranja s temi informacijami (Baddeley & Hitch, 1974; Cowan, 1999; Kane & Engle, 2002). Nedavni trendi so skušali ovrednotiti meje zmogljivosti aktivnih mentalnih predstavitev z uporabo naloge zaznavanja sprememb vizualnega spomina (Luck & Vogel, 2013; Luria et al., 2016).

Ta naloga od posameznikov zahteva, da si zapomnijo čim več predmetov v obravnavanem nizu (npr. skupine posameznih kvadratov, ki segajo od 2 do 8 kvadratov) in se nato po kratkem intervalu zadrževanja spomnijo, če so se kateri koli elementi v obravnavanem nizu spremenili (npr. barva, orientacija). Ta naloga omogoča merjenje individualnih razlik v omejitvah zmogljivosti za številne postavke, shranjene v vizualnem delovnem pomnilniku, za katere je značilna raven, ko se uspešnost naloge ne spreminja več z naraščajočo velikostjo nabora (asimptota).

Zanimivo je, da so te meritve zmogljivosti delovnega spomina v pozitivni korelaciji s širokimi meritvami kognitivnih funkcij in predstavljajo edinstven označevalec individualne razlike za globalno fluidno inteligenco, saj predstavljajo 43-odstotno skupno varianco meritev kognitivne baterije (Fukuda et al., 2010). Zato ima zmogljivost delovnega spomina zelo razširjene posledice za učinkovito kognitivno funkcijo na drugih področjih.

Kar zadeva sedanjo preiskavo, raziskave, ki uporabljajo nalogo zaznavanja sprememb, razkrivajo visoko zanesljivost testa in ponovnega testiranja (Dai et al., 2019) tudi po 1,5 leta med preskusnimi sejami (Johnson et al., 2013) z nadaljnjimi dokazi, ki dokazujejo stabilno variabilnost uspešnosti znotraj subjektov v 30 zaporednih dni, tudi če so dobro vajeni pri nalogi (Xu et al., 2018). Skupaj je naloga odkrivanja sprememb zelo primerna za to preiskavo za oceno sprememb v stabilnosti delovnega spomina po akutni vadbi, glede na robustno naravo vzorcev stabilizacije, opaženih za ta ukrep.

Naloga odkrivanja sprememb postaja vse bolj priljubljena v raziskavah nevrološkega slikanja, glede na to, da je rezultat vedenja vzporedna nevronska aktivacija med obdobjem zadrževanja v obeh študijah primatov z enim nevronom (Miller et al., 1991) in v zadnjem času v raziskavah ERP (Luck & Vogel, 2013). ERPnevralna aktivnost – identificirana kot kontralateralna zakasnitvena aktivnost (CDA) – je predstavljena kot negativni počasen val nad zadnjimi elektrodnimi mesti, ki so kontralateralni glede na zapomnjene elemente, ki se začnejo ~400 ms po začetku dražljaja.

Nove raziskave so pokazale, da se amplituda CDA povečuje z naraščajočim številom elementov, ki si jih je treba zapomniti, dokler niso dosežene omejitve zmogljivosti (tj. asimptote), z nadaljnjimi dokazi, ki dokazujejo močne pozitivne korelacije povečane amplitude z boljšim delovanjem pri nalogi zaznavanja sprememb (Vogel et al., 2005; Vogel & Machizawa, 2004). Tako je splošno sprejeto, da amplituda CDA predstavlja indeks omejitev zmogljivosti v delovnem spominu med vsakim poskusom. Do danes se je večina raziskav ERP, ki ocenjujejo akutne učinke vadbe, osredotočala predvsem na komponento P3 (povezano z dodeljevanjem virov pozornosti in časovnim razporedom kognitivnih zahtev) z ugotovitvami, ki razkrivajo izboljšave v vedenju pozornosti in spremembe amplitude P3 po vadbi (Kao et al., 2020).

Zanimivo je, da lahko spremembe v delovnem spominu olajšajo procesi pozornosti, ki so odgovorni za učinkovit delovni spomin. Čeprav podrobna razprava o tem pristopu presega obseg te raziskave, je vredno omeniti, da je pred CDA kontralateralna negativna aktivacija (tj. N2pc) ki se začne približno 200 ms po začetku dražljaja in se pogosto uporablja kot indeks vizualno-prostorske pozornosti. Glede na to, da predhodne raziskave razkrivajo izboljšave v vidikih obdelave pozornosti in povezanih komponent ERP (P3) po akutni vadbi, lahko spremembe v N2pc po akutnem HIIE vplivajo na rezultate CDA.

Tako želi pričujoča raziskava razširiti prejšnje ugotovitve z vključitvijo naloge, ki je zelo primerna za generiranje nevroelektričnih odzivov, tesno povezanih z zmogljivostjo delovnega spomina, hkrati pa preiskuje N2pc, da bi ugotovil, ali na procese prostorske pozornosti vpliva akutni HIIE in posledično morda zmede rezultate CDA .

For more information:1950477648nn@gmail.com