Vzťah
Heisz J, Clark I, Bonin K, a kol. Účinky fyzického cvičenia a kognitívneho tréningu na pamäť a neurotrofické faktory.J Cogn Neurosci. 2017; 29 (11): 1895-1907.
Objektívny
Preskúmať účinky cvičebného tréningu v porovnaní s kombinovaným cvičením a kognitívnym tréningom s cieľom zistiť, či existujú synergické účinky na pamäť u ľudí. Neurotrofické faktory, ktoré podporujú prežitie a funkciu hippocampálnych buniek, sa tiež merali, aby naznačovali možné mechanizmy pozorovaných zmien pamäte.
Vypracovať
Nerandomizovaná intervenčná štúdia
Účastník
95 zdravých mladých dospelých vo veku 17 až 30 rokov (58 žien, 37 mužov), ktorí intenzívne cvičili menej ako 1 hodinu týždenne na začiatku
zásah
Účastníci ukončili 6 týždňov telesného tréningu, kombinovaného fyzického a kognitívneho tréningu alebo bez výcviku (kontrola). Cvičenie pozostávalo z 20 minút intervalového tréningu s vysokou intenzitou približne trikrát týždenne počas 6 týždňov (priemerný počet cvičebných relácií pre cvičebnú skupinu: 17 ± 1 SD). Kognitívny tréning pozostával z 20 minút tréningu s počítačovej verzii úlohy koncentračnej pamäte približne trikrát týždenne počas 6 týždňov.
Hodnotené parametre štúdie
- 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.
Primárne výsledky
- 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
Kľúčové postrehy
- 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).
Praktické dôsledky
Fyzická aktivita je spojená so zlepšením kognitívnych funkcií v modeloch zvierat aj ľudských modelov. U ľudí sú aktívny životný štýl a kardiovaskulárna kondícia spojená s lepšou kognitívnou funkciou v starobe.1Ďalšie prierezové štúdie zistili, že aeróbna kondícia predpovedá lepší výkon pamäte pri oneskorených úlohách bezplatného vyvolania,2relačná pamäť,3a priestorové učenie.4
Niekoľko štúdií však skúmalo kombinované účinky cvičenia a kognitívneho tréningu u ľudí, ktoré sa obmedzovali na staršie populácie dospelých.5.6
Možno, že otázka, pokiaľ ide o cvičenie, by mala byť: „Aký typ, intenzita a frekvencia je ideálna na zlepšenie pamäte?“
Zvieracie modely zistili, že cvičenie podporuje proliferáciu nových neurónov v zubnom gyruse hippocampu, zatiaľ čo kognitívne školenie podporuje prežitie a integráciu týchto nových neurónov v sieti. Hippocampus je primárne spojený s pamäťou, najmä s formovaním a získavaním spomienok na zložité udalosti a epizódy.7Naopak, gyrus dentátu sa týka jemnejších detailov pamäte; Hrá najmä dôležitú úlohu pri riešení interferencie medzi veľmi podobnými kontextmi.
Táto štúdia skúma účinky cvičebného tréningu v porovnaní s kombinovaným cvičením a kognitívnym tréningom, aby sa určilo, či existujú synergické účinky na pamäť u mladých dospelých. Táto štúdia tiež hodnotila vplyv cvičenia na aeróbnu zdatnosť a neurotrofické faktory séra BDNF a IGF-1.
Štúdie ukázali, že súvislosti medzi vyššou aeróbnou kondíciou a lepším výkonom pamäte sa môžu posilniť zvýšením neurotrofických faktorov. Je známe, že IGF-1 a BDNF ovplyvňujú neurogenézu a plasticitu podobnými signálnymi dráhami.8Neurotrofický faktor odvodený od mozgu pomáha mozgu vytvárať nové spojenia, opravovať chybné mozgové bunky a chrániť zdravé mozgové bunky. Ukázalo sa tiež, že reguluje synaptickú plasticitu, ktorá je nevyhnutná pre vysokú interferenčnú pamäť.9Okrem toho sa IGF-1-známy účinný stimul angiogenézy-zvýši cvičením a predpokladá sa, že pôsobí ako upstream mediátor na zvýšenie produkcie BDNF v hippocampe.7
Autori zistili, že vysoko respondenti na cvičenie v kombinovanej tréningovej skupine mali lepšiu výkonnosť pamäť s vysokou interferenciou ako vysokí respondenti na cvičenie, ktoré absolvovali cvičenie samotného. Okrem toho mali vysokí respondenti tiež vyššie hladiny BDNF a IGF-1. Autori preto naznačujú, že dodatočná úžitok z kognitívneho tréningu môže vyžadovať dostupnosť neurotrofických faktorov. To by sa však malo interpretovať opatrne. Štúdia zistila, že hladiny séra neurotrofických faktorov BDNF a IGF-1 neboli ovplyvnené cvičením alebo kombinovanými zásahmi na úrovni skupiny. To je v rozpore s údajmi v predchádzajúcich zvieracích modeloch.10-12
Tieto výsledky naznačujú, že potenciál synergických účinkov kombinovaného cvičenia a kognitívneho tréningu môže závisieť od ziskov aeróbnej kondície a dostupnosti pri vytváraní neurotrofických faktorov.
Aj keď táto štúdia zdôrazňuje dôležitosť úprav aeróbnej kondície, je to len jedna z mnohých rôznych fyziologických úprav, ktoré sa vyskytujú počas cvičenia, ktoré by mohli prispieť k účinkom na pamäť. Možno by otázka týkajúca sa cvičenia mala byť: „Aký typ, intenzita a frekvencia je ideálna na zlepšenie pamäte? Najmä schopnosť produkovať neurotrofické faktory.“