Suche
Mein Konto
Relacja
Heisz J., Clark I., Bonin K. i in. Wpływ ćwiczeń fizycznych i treningu poznawczego na pamięć i czynniki neurotroficzne.J Cogn Neurosci. 2017;29(11):1895-1907.
Cel
Zbadanie efektów treningu fizycznego w porównaniu z połączonym treningiem fizycznym i poznawczym w celu ustalenia, czy istnieje synergistyczny wpływ na pamięć u ludzi. Zmierzono także czynniki neurotroficzne wspierające przeżycie i funkcjonowanie komórek hipokampa, aby zasugerować możliwe mechanizmy zaobserwowanych zmian w pamięci.
Projekt
Nierandomizowane badanie interwencyjne
Uczestnik
95 zdrowych młodych dorosłych w wieku od 17 do 30 lat (58 kobiet, 37 mężczyzn), którzy na początku badania intensywnie ćwiczyli przez mniej niż 1 godzinę tygodniowo
interwencja
Uczestnicy ukończyli 6 tygodni treningu fizycznego, łączonego treningu fizycznego i poznawczego lub nie uczestniczyli w żadnym treningu (kontrola). Trening wysiłkowy składał się z 20 minut treningu interwałowego o wysokiej intensywności, około trzy razy w tygodniu przez 6 tygodni (średnia liczba sesji ćwiczeń dla grupy ćwiczącej: 17 ± 1 SD). Trening poznawczy składał się z 20 minut treningu z komputerową wersją zadania pamięci koncentracji, około 3 razy w tygodniu przez 6 tygodni.
Oceniono parametry badania
- 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.
Podstawowe miary wyniku
- 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
Kluczowe spostrzeżenia
- 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).
Implikacje praktyczne
Aktywność fizyczna wiąże się z poprawą funkcji poznawczych zarówno w modelach zwierzęcych, jak i ludzkich. U ludzi aktywny tryb życia i sprawność układu krążenia wiążą się z lepszymi funkcjami poznawczymi w starszym wieku.1Inne badania przekrojowe wykazały, że sprawność aerobowa pozwala przewidzieć lepszą wydajność pamięci w przypadku zadań związanych z opóźnionym swobodnym przywoływaniem,2pamięć relacyjna,3i uczenia się przestrzennego.4
Jednakże w niewielu badaniach sprawdzano łączny wpływ ćwiczeń i treningu poznawczego u ludzi, a badania te ograniczały się do populacji osób starszych.5.6
Być może pytanie, jeśli chodzi o ćwiczenia, powinno brzmieć: „Jaki rodzaj, intensywność i częstotliwość są idealne do poprawy pamięci?”
Modele zwierzęce wykazały, że ćwiczenia sprzyjają proliferacji nowych neuronów w zakręcie zębatym hipokampu, podczas gdy trening poznawczy sprzyja przetrwaniu i integracji tych nowych neuronów w sieci. Hipokamp jest przede wszystkim związany z pamięcią, zwłaszcza z tworzeniem i odzyskiwaniem wspomnień o złożonych wydarzeniach i epizodach.7Natomiast zakręt zębaty odpowiada za najdrobniejsze szczegóły pamięci; W szczególności odgrywa ważną rolę w rozwiązywaniu kolizji pomiędzy bardzo podobnymi kontekstami.
W tym badaniu zbadano wpływ treningu fizycznego w porównaniu z połączonym treningiem fizycznym i poznawczym, aby określić, czy istnieje synergistyczny wpływ na pamięć u młodych dorosłych. W badaniu tym oceniano także wpływ ćwiczeń na wydolność tlenową oraz czynniki neurotroficzne BDNF i IGF-1 w surowicy.
Badania wykazały, że powiązanie między wyższą sprawnością aerobową a lepszą wydajnością pamięci można wzmocnić poprzez zwiększenie liczby czynników neurotroficznych. Wiadomo, że IGF-1 i BDNF wpływają na neurogenezę i plastyczność poprzez podobne szlaki sygnałowe.8Czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego pomaga mózgowi tworzyć nowe połączenia, naprawiać wadliwe komórki mózgowe i chronić zdrowe komórki mózgowe. Wykazano również, że reguluje plastyczność synaptyczną, która jest niezbędna dla pamięci o wysokiej interferencji.9Ponadto poziom IGF-1 – znanego silnego bodźca stymulującego angiogenezę – ulega zwiększeniu w wyniku ćwiczeń i uważa się, że działa jako mediator poprzedzający zwiększenie produkcji BDNF w hipokampie.7
Autorzy odkryli, że osoby lepiej reagujące na ćwiczenia w grupie treningu łączonego miały lepszą wydajność pamięci o wysokim poziomie zakłóceń niż osoby szybko reagujące na ćwiczenia, które przeszły sam trening fizyczny. Ponadto osoby z dużą odpowiedzią miały również wyższy poziom BDNF i IGF-1. Dlatego autorzy sugerują, że dodatkowe korzyści w zakresie pamięci wynikające z treningu poznawczego mogą wymagać dostępności czynników neurotroficznych. Należy to jednak interpretować ostrożnie. Badanie wykazało, że ćwiczenia fizyczne ani łączone interwencje na poziomie grupy nie miały wpływu na poziomy czynników neurotroficznych BDNF i IGF-1 w surowicy. Kontrastuje to z danymi z poprzednich modeli zwierzęcych.10-12
Wyniki te sugerują, że potencjał synergistycznych efektów łączenia ćwiczeń i treningu poznawczego może zależeć od poprawy wydolności aerobowej i dostępności czynników neurotroficznych.
Chociaż badanie to podkreśla znaczenie adaptacji do sprawności aerobowej, jest to tylko jedna z wielu różnych adaptacji fizjologicznych zachodzących podczas ćwiczeń, które mogą mieć wpływ na pamięć. Być może pytanie dotyczące ćwiczeń powinno brzmieć: „Jaki rodzaj, intensywność i częstotliwość są idealne dla poprawy pamięci? W szczególności zdolności do wytwarzania czynników neurotroficznych”.