آثار التمارين الرياضية على الذاكرة

العلاقة

هيسز جي، كلارك الأول، بونين ك، وآخرون. آثار التمارين البدنية والتدريب المعرفي على الذاكرة والعوامل العصبية.ي كوجن نيوروسسي. 2017;29(11):1895-1907.

موضوعي

لدراسة آثار التدريب على التمارين مقارنة بالتمرين المشترك والتدريب المعرفي لتحديد ما إذا كانت هناك تأثيرات تآزرية على الذاكرة لدى البشر. تم أيضًا قياس عوامل التغذية العصبية التي تدعم بقاء خلايا الحصين ووظيفتها لاقتراح الآليات المحتملة للتغيرات الملحوظة في الذاكرة.

مسودة

دراسة التدخل غير العشوائية

مشارك

95 من الشباب الأصحاء الذين تتراوح أعمارهم بين 17 إلى 30 عامًا (58 امرأة و 37 رجلاً) يمارسون الرياضة بشكل مكثف لمدة تقل عن أو تساوي ساعة واحدة في الأسبوع عند خط الأساس

تدخل

أكمل المشاركون 6 أسابيع من التدريب البدني، أو التدريب البدني والمعرفي المشترك، أو عدم التدريب (التحكم). يتكون التدريب التمريني من 20 دقيقة من التدريب المتقطع عالي الكثافة ثلاث مرات تقريبًا في الأسبوع لمدة 6 أسابيع (متوسط ​​عدد جلسات التمرين لمجموعة التمرين: 17 ± 1 SD). يتكون التدريب المعرفي من 20 دقيقة من التدريب بنسخة محوسبة من مهمة ذاكرة التركيز حوالي 3 مرات أسبوعيًا لمدة 6 أسابيع.

تم تقييم معلمات الدراسة

• Spitzensauerstoffverbrauch (VO₂ Peak), um zu beweisen, dass körperliches Training die aerobe Fitness verbessert.
• Kirwan und Starks Mnemonic Similarity Task (MST) zum Testen der Gedächtnisfunktion. Der MST testet das Gedächtnis von Bildern von Alltagsgegenständen, insbesondere das Hochinterferenzgedächtnis und die allgemeine Wiedererkennung. Ein hohes Interferenzgedächtnis wurde als voreingenommene Fähigkeit definiert, Köderartikel korrekt als „ähnlich“ zu identifizieren, und allgemeine Wiedererkennung wurde als voreingenommene Fähigkeit definiert, eine Wiederholung korrekt als „alt“ zu identifizieren.

مقاييس النتائج الأولية

• Maximaler Sauerstoffverbrauch am Ende der 6-wöchigen Übungsintervention; Teilnehmer mit VO₂ Peak > 4,6 ml/kg/min wurden als High-Responder und solche mit VO angesehen₂ Peaks < 4,6 ml/kg/min wurden als Low-Responder betrachtet.
• Verbesserung bei hochinterferenten und allgemeinen Erkennungsgedächtnisaufgaben von der Grundlinie bis zum Ende der 6-wöchigen Übungsintervention
• Veränderung der Serumspiegel von BDNF und IGF-1 vom Ausgangswert bis zum Ende der 6-wöchigen Intervention

رؤى رئيسية

• Sowohl die reine Übungsgruppe als auch die kombinierte Übungs- und kognitive Trainingsgruppe hatten eine bessere High-Interferenz-Gedächtnisleistung als die Kontrollgruppe (P<0,05).
• Die BDNF- und IGF-1-Serumspiegel stiegen gegenüber dem Ausgangswert bei Personen signifikant an, die eine größere aerobe Anpassung an das körperliche Training zeigten (d. h. High-Responder; P<0,05).
• High-Response auf Bewegung, die auch kognitives Training erhielten, hatten eine bessere High-Interferenz-Gedächtnisleistung als diejenigen in der Nur-Übungs-Gruppe (P=0,037).

آثار الممارسة

يرتبط النشاط البدني بالتحسينات في الوظيفة الإدراكية في كل من النماذج الحيوانية والبشرية. في البشر، يرتبط نمط الحياة النشط ولياقة القلب والأوعية الدموية بوظيفة إدراكية أفضل في سن الشيخوخة.¹وقد وجدت دراسات مقطعية أخرى أن اللياقة الهوائية تتنبأ بأداء أفضل للذاكرة في مهام الاستدعاء الحر المتأخرة.²الذاكرة العلائقية,³والتعلم المكاني.⁴

ومع ذلك، فقد قامت دراسات قليلة بدراسة التأثيرات المشتركة للتمرين والتدريب المعرفي على البشر، وقد اقتصرت هذه الدراسات على كبار السن.^5.6

ربما ينبغي أن يكون السؤال عندما يتعلق الأمر بالتمرين هو: "ما هو النوع والكثافة والتكرار المثالي لتحسين الذاكرة؟"

وقد وجدت النماذج الحيوانية أن التمارين الرياضية تعزز تكاثر الخلايا العصبية الجديدة في التلفيف المسنن في الحصين، في حين أن التدريب المعرفي يعزز بقاء هذه الخلايا العصبية الجديدة وتكاملها داخل الشبكة. ويرتبط الحصين في المقام الأول بالذاكرة، وخاصة تكوين واسترجاع ذكريات الأحداث والحلقات المعقدة.⁷في المقابل، يرتبط التلفيف المسنن بالتفاصيل الدقيقة للذاكرة؛ وعلى وجه الخصوص، فإنه يلعب دورًا مهمًا في حل التداخل بين السياقات المتشابهة جدًا.

تبحث هذه الدراسة في آثار التدريب على التمارين مقارنة بالتمرين المشترك والتدريب المعرفي لتحديد ما إذا كانت هناك تأثيرات تآزرية على الذاكرة لدى الشباب. قيمت هذه الدراسة أيضًا تأثير التمرينات على اللياقة الهوائية وعوامل التغذية العصبية في الدم BDNF وIGF-1.

أظهرت الدراسات أن الارتباط بين اللياقة الهوائية الأعلى وأداء الذاكرة الأفضل يمكن تعزيزه عن طريق زيادة عوامل التغذية العصبية. من المعروف أن IGF-1 وBDNF يؤثران على تكوين الخلايا العصبية واللدونة من خلال مسارات إشارات مماثلة.⁸يساعد عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ الدماغ على تكوين اتصالات جديدة، وإصلاح خلايا الدماغ المعيبة، وحماية خلايا الدماغ السليمة. وقد ثبت أيضًا أنه ينظم اللدونة التشابكية، وهو أمر ضروري للذاكرة ذات التداخل العالي.⁹بالإضافة إلى ذلك، فإن IGF-1 - وهو محفز قوي معروف لتكوين الأوعية - يتم تعزيزه عن طريق ممارسة الرياضة ويُعتقد أنه يعمل كوسيط أولي لزيادة إنتاج BDNF في الحصين.⁷

وجد الباحثون أن الأشخاص ذوي الاستجابة العالية للتمرين في مجموعة التدريب المشترك لديهم أداء أفضل للذاكرة عالية التداخل من الأشخاص ذوي الاستجابة العالية للتمرين والذين تلقوا تدريبًا على التمارين بمفردهم. بالإضافة إلى ذلك، كان لدى المستجيبين المرتفعين أيضًا مستويات BDNF وIGF-1 أعلى. ولذلك، يقترح المؤلفون أن الاستفادة من الذاكرة الإضافية من التدريب المعرفي قد تتطلب توافر عوامل التغذية العصبية. ومع ذلك، ينبغي تفسير ذلك بحذر. وجدت الدراسة أن مستويات مصل عوامل التغذية العصبية BDNF وIGF-1 لم تتأثر بالتمرين أو التدخلات المشتركة على مستوى المجموعة. وهذا على النقيض من البيانات الواردة في النماذج الحيوانية السابقة.^10-12

تشير هذه النتائج إلى أن إمكانية التأثيرات التآزرية للجمع بين التمارين والتدريب المعرفي قد تعتمد على مكاسب اللياقة الهوائية ومدى توافر عوامل التغذية العصبية.

على الرغم من أن هذه الدراسة تسلط الضوء على أهمية تكيفات اللياقة الهوائية، إلا أن هذا مجرد واحد من العديد من التكيفات الفسيولوجية المختلفة التي تحدث أثناء التمرين والتي يمكن أن تساهم في التأثيرات على الذاكرة. ربما ينبغي أن يكون السؤال المتعلق بالتمرين هو: "ما هو النوع والكثافة والتكرار المثالي لتحسين الذاكرة؟ وخاصة القدرة على إنتاج عوامل التغذية العصبية".