Efectele exercițiilor acute cu intervale de mare intensitate asupra dinamicii temporale a memoriei de lucru și a activității de întârziere contralaterală Partea 1

Abstract

Prezenta investigație a examinat efectele acute ale exercițiilor cu intervale de mare intensitate (HIIE) asupra modificărilor temporale ale indicilor comportamentali și neuroelectrici ai memoriei de lucru. Tinerii adulți (n = 22) au efectuat o sarcină vizuală de detectare a modificării memoriei de lucru cu dimensiuni echiprobabile de 2- la 5-seturi de puncte, în timp ce activitatea contralaterală de întârziere (CDA) și componentele ERP N2pc au fost evaluate la trei perioade consecutive ( 40-min, 54-min și 68-min) după trei sesiuni separate de 9-min contrabalansate de odihnă pe scaun, HIIE-aerobic (intervalele de alergare pe banda de alergare de intensitate moderată și mare /perioade de mers) și HIIE-aerobic/rezistență (intervale de repaus și calistenic greutate corporală).

În ultimii ani, odată cu îmbunătățirea nivelului de viață al oamenilor și a alfabetizării culturale, tot mai mulți oameni au început să acorde atenție importanței sănătății fizice și exercițiului mental. Exercițiile cu intervale de mare intensitate sunt o nouă formă de exercițiu care este foarte populară în rândul oamenilor. Iar cercetările arată că exercițiile cu intervale de mare intensitate nu numai că pot îmbunătăți sănătatea fizică, ci și memoria.

Exercițiile cu intervale de mare intensitate se referă la efectuarea exercițiilor de mare intensitate într-o perioadă scurtă, cum ar fi sprintul, urcarea rapidă a scărilor etc., apoi oprirea pentru a se odihni înainte de a efectua următoarea rundă de exerciții, care poate fi efectuată de mai multe ori. Acest tip de exerciții este în contrast puternic cu exercițiul aerobic tradițional pe termen lung și poate crește mai eficient nivelul metabolic al organismului.

Studiile au descoperit că exercițiile cu intervale de mare intensitate pot promova sinteza proteinelor în mușchii corpului uman, pot crește numărul de mitocondrii din organism și, prin urmare, pot îmbunătăți capacitatea metabolică a organismului. În plus, exercițiile fizice intermitente pot stimula hipocampul din creier și pot promova generarea și conectarea neuronilor, îmbunătățind astfel memoria.

Pentru adolescenți și adulții în vârstă, beneficiile exercițiilor cu intervale de mare intensitate sunt și mai pronunțate. Adolescenții se află într-o perioadă critică de dezvoltare fizică și intelectuală. Exercițiile adecvate cu intervale de mare intensitate îi pot ajuta să-și întărească forța fizică, să-și construiască o postură bună, să îmbunătățească funcția fizică și concentrarea, să reducă oboseala și să-i faciliteze menținerea unei atitudini fericite. Când vârstnicii efectuează exerciții intermitente de mare intensitate, pot crește consumul de calorii, pot reduce conținutul de grăsimi, pot accelera metabolismul și pot menține o condiție fizică sănătoasă. Se poate observa că trebuie să ne îmbunătățim memoria. Cistanche deserticola poate îmbunătăți semnificativ memoria deoarece Cistanche deserticola este un material medicinal tradițional chinezesc cu multe efecte unice, dintre care unul este îmbunătățirea memoriei. Eficacitatea cărnii tocate vine din diferitele ingrediente active pe care le conține, inclusiv acid, polizaharide, flavonoide etc. Aceste ingrediente pot promova sănătatea creierului în diferite moduri.

Faceți clic pe cunoaște 10 moduri de a îmbunătăți memoria

Rezultatele comportamentului au evidențiat o precizie mai mare4-punctului pentru HIIE-aerobic/rezistență în comparație cu repausul așezat doar la 40-min, menținerea 5-preciziei punctelor în timp pentru HIIE-aerobic comparativ cu HIIE-aerobic/ rezistență și repaus așezat și stabilitate temporală mai mare în performanța de precizie generală (adică, corelația între clase între evaluările adiacente temporale) pentru ambele condiții HIIE în comparație cu repausul pe scaun. Rezultatele CDA și N2pcres nu au evidențiat nicio modificare a amplitudinii de-a lungul timpului și între HIIE-aerob, HIIE-aerob/rezistență și repaus așezat.

Cu toate acestea, s-a observat o stabilitate temporală mai mare în amplitudinea CDA pentru HIIE-aerobic comparativ cu repausul așezat. Aceste constatări sugerează că perioadele scurte de HIIE pot servi ca o modalitate eficientă pentru îmbunătățirea și stabilizarea temporală a comportamentului, cu unele dovezi pentru stabilizarea indicilor neuroelectrici ai capacității memoriei de lucru. Împreună, aceste date sugerează în linii mari că perioadele scurte de exerciții fizice acute pot facilita îmbunătățiri ale operațiilor mentale subiacente responsabile de stabilitatea temporală a funcției cognitive și neurocognitive.

CUVINTE CHEIE

Activitate de întârziere contralaterală, ERP-uri, exerciții fizice, memorie de lucru, adulți tineri.

1|INTRODUCERE

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).

Cu toate acestea, aceste date sunt complicate de dovezi recente care dezvăluie îmbunătățiri cognitive similare după perioade scurte ({0}}min) de exerciții cu intervale de mare intensitate (HIIE; Kao și colab., 2017; Moreau& Chou, 2019), cu dovezi suplimentare care dezvăluie o durată susținută. îmbunătățiri ale memoriei 24-h după încetarea exercițiului (Sng și colab., 2018).

Aceste descoperiri recente sugerează că starea actuală a literaturii este departe de a identifica o relație doză-răspuns pentru rezultatele cognitive generale (Pontifex et al., 2019) și evidențiază necesitatea de a explora în continuare astfel de moderatori și efectele lor asupra performanței cognitive după exercițiul acut. astfel, prezenta investigație urmărește să elucideze în continuare modalitatea de exercițiu (adică, HIIE) și momentul evaluării cognitive prin evaluarea efectelor diferitelor modalități HIIE asupra dinamicii temporale a controlului cognitiv și a funcției cerebrale în urma exercițiilor acute la adulții tineri.

1.1|Control cognitiv și ERP-uri

Controlul cognitiv reprezintă o colecție de operații direcționate către obiective care sunt responsabile pentru coordonarea procesării de sus în jos (Botvinick și colab., 2001; Norman & Shallice, 1986; Rogers & Monsell, 1995), inclusiv procese unificate, dar distincte de memorie de lucru, control inhibitor și cognitiv. flexibilitate (Miyake și colab., 2000). Controlul cognitiv poate fi evaluat în continuare folosind tehnici psihofiziologice, inclusiv electroencefalografia (EEG; sumarea fluctuațiilor de tensiune provenite din despicatura postsinaptică măsurată la nivelul scalpului) și potențialele legate de evenimente (ERP; activitatea medie EEG blocată în timp la evenimente din mediu).

ERP-urile oferă măsuri de milisecunde ale operațiilor mentale care cuprind un eveniment care poate să nu fie evident doar cu rezultatele comportamentale (Luck, 2014). Metodele ERP eficiente necesită un număr mare de încercări pentru a stabiliza o componentă ERP de interes (Huffmeijer et al., 2014). Ca atare, investigațiile ERP – inclusiv studiile de exerciții acute (Hillman și colab., 2009; Kamijo și colab., 2009; Kao și colab., 2017, 2018; O'Leary și colab., 2011; Pontifex și colab., 2013; Scudderet al., 2012) — implementați evaluări cognitive prelungite, care sunt apoi mediate pe parcursul intervalului de testare. Această metodă prelungită „instantanee” poate fi problematică pentru investigațiile cu exerciții acute, având în vedere rezultate mixte în ceea ce privește cursul de timp pentru revenirea la linia de bază și dovezi care dezvăluie fluctuații în cunoaștere cu modificări de la moment la moment ale resurselor mentale pentru sarcină (Haroush și colab., 2010). Kane și colab., 2017).

Prin urmare, media pe mai multe evaluări prelungite poate surprinde doar o reprezentare finită a procesării cognitive în curs de desfășurare, limitând posibil înțelegerea fluctuațiilor temporale ale indicilor comportamentali și neuronali care sunt afectați de exercițiul acut. Prin urmare, poate fi avantajos să evaluezi mai multe momente de timp pe o perioadă prelungită în creier și comportamentul după exerciții acute. Această nouă abordare poate oferi o perspectivă suplimentară cu privire la efectele exercițiului acut asupra stabilității operațiilor mentale în timpul orei suplimentare. Astfel, investigația de față a căutat să utilizeze metode ERP pentru a evalua dinamica temporală a controlului cognitiv - în special a memoriei de lucru - și a funcției neurocognitive urmând diferite modalități de HIIE acut.

1.2|Memoria de lucru, sarcina de detectare a modificărilor și activitatea de întârziere contralaterală

Memoria de lucru este un sistem cognitiv cu mai multe fațete care este responsabil pentru menținerea informațiilor active în serviciul actualizării și manipulării respectivelor informații (Baddeley & Hitch, 1974; Cowan, 1999; Kane & Engle, 2002). Tendințele recente au căutat să evalueze limitele de capacitate ale reprezentărilor mentale active utilizând o sarcină de detectare a modificărilor memoriei vizuale (Luck & Vogel, 2013; Luria et al., 2016).

Această sarcină necesită ca indivizii să-și amintească cât mai multe elemente posibil într-o matrice asistată (de exemplu, grupuri de pătrate individuale cu un număr cuprins între 2 și 8 pătrate) și apoi, după un interval scurt de reținere, să-și amintească dacă vreun element din matricea urmărită s-a schimbat (de exemplu, culoarea, orientare). Această sarcină permite măsurarea diferențelor individuale în limitele de capacitate pentru un număr de elemente păstrate în memoria vizuală de lucru, caracterizate de nivelul în care performanța la sarcină nu se mai modifică odată cu creșterea dimensiunii setării (asimptotă).

Interesant este că aceste măsuri ale capacității memoriei de lucru sunt corelate pozitiv cu măsurile largi ale funcției cognitive și reprezintă un marker unic de diferență individuală pentru inteligența fluidă globală, reprezentând 43% varianță globală a măsurilor bateriei cognitive (Fukuda et al., 2010). Prin urmare, capacitatea memoriei de lucru are implicații pe scară largă pentru funcția cognitivă eficientă în alte domenii.

În ceea ce privește investigația actuală, cercetările care utilizează sarcina de detectare a schimbărilor dezvăluie o fiabilitate ridicată a testului-retestare (Dai și colab., 2019) chiar și după 1,5 ani între sesiunile de testare (Johnson și colab., 2013), cu dovezi suplimentare care demonstrează o variabilitate stabilă în cadrul subiecților a performanței la 30 de ani. zile consecutive chiar și atunci când sunt bine exersate la sarcină (Xu et al., 2018). Luate împreună, sarcina de detectare a schimbărilor este potrivită pentru prezenta investigație pentru a evalua modificările stabilității memoriei de lucru în urma exercițiilor acute, având în vedere natura robustă a modelelor de stabilizare observate pentru această măsură.

Sarcina de detectare a schimbării câștigă popularitate în cercetarea neuroimagistică, având în vedere că comportamentul are ca rezultat activarea neuronală paralelă în timpul perioadei de reținere a întârzierii atât în ​​studiile cu primate cu un singur neuron (Miller și colab., 1991) cât și, mai recent, în investigațiile ERP (Luck & Vogel, 2013). Activitatea ERPneurală - identificată ca activitate de întârziere contralaterală (CDA) - este reprezentată ca o undă lentă negativă suprapusoare a electrodului care sunt contralaterale la elementele amintite începând cu ~400 ms după debutul stimulului.

Cercetările noi au demonstrat că amplitudinea CDA crește odată cu un număr tot mai mare de elemente care trebuie reținute până când sunt atinse limitări ale capacității (adică, asimptotă), cu dovezi suplimentare care demonstrează corelații pozitive puternice ale amplitudinii crescute cu o performanță mai bună în sarcina de detectare a schimbărilor (Vogel și colab., 2005; Vogel & Machizawa, 2004). Astfel, este larg acceptat că amplitudinea CDA reprezintă un indice al limitelor de capacitate în memoria de lucru în timpul fiecărei încercări. Până în prezent, majoritatea investigațiilor ERP care evaluează efectele exercițiilor acute s-au concentrat în primul rând pe componenta P3 (asociată cu alocarea resurselor atenționale și sincronizarea solicitărilor cognitive), constatări care dezvăluie îmbunătățiri ale comportamentului atențional și modificări ale amplitudinii P3 după exercițiu (Kao et al., 2020).

În mod interesant, modificările memoriei de lucru pot fi facilitate de procesele atenționale responsabile pentru memoria de lucru eficientă. Deși o discuție detaliată a acestei abordări depășește scopul prezentei investigații, este de remarcat faptul că CDA este precedată de activarea negativă contralaterală (adică N2pc) care începe la ~200 ms după debutul stimulului și este utilizat pe scară largă ca indice al atenției vizual-spațiale. Având în vedere că cercetările anterioare dezvăluie îmbunătățiri ale aspectelor procesării atenționale și ale componentelor ERP aferente (P3) după exercițiul acut, modificările N2pc după HIIE acută pot influența rezultatele CDA.

Astfel, prezenta investigație urmărește să extindă descoperirile anterioare prin încorporarea unei sarcini care este potrivită pentru generarea de răspunsuri neuroelectrice strâns legate de capacitatea memoriei de lucru, investigând, de asemenea, N2pc pentru a determina dacă procesele atenționale spațiale sunt influențate de HIIE acută și, la rândul lor, poate confunda rezultatele CDA. .

For more information:1950477648nn@gmail.com