De effecten van acute intervaloefeningen met hoge intensiteit op de temporele dynamiek van het werkgeheugen en contralaterale vertragingsactiviteit Deel 2

1.3|Intervaloefeningen met hoge intensiteit, effecten op cognitie en ERP's

HIIE wordt gekenmerkt door korte tot matige herhaalde perioden van activiteit met hoge intensiteit (boven de anaërobe drempel), vermengd met herstelperioden met lichtintensiteit (Westone et al., 2014). HIIE biedt dezelfde fysiologische gezondheidsvoordelen als traditionele continue aerobe trainingsroutines die in de helft van de tijd worden uitgevoerd (Currie et al., 2013;Gillen et al., 2016; Helgerud et al., 2007).

Door het hoge tempo van het leven in de moderne samenleving hebben veel mensen het gevoel dat er niet genoeg tijd, fysieke vermoeidheid, mentale zwakte, geheugenverlies en andere problemen zijn. De relatie tussen activiteit met hoge intensiteit en geheugen is echter positief.

Ten eerste kan lichaamsbeweging de zuurstoftoevoer en de bloedtoevoer naar de hersenen vergroten, waardoor het hersenmetabolisme wordt verbeterd. Dit kan de normale activiteit van neuronen bevorderen en de normale hersenfunctie helpen bevorderen. Lichaamsbeweging kan ook de uitzetting en samentrekking van de bloedvaten in de hersenen bevorderen, de verharding van de bloedvaten voorkomen en de vorming van trombus vergroten, het optreden van cerebrovasculaire ziekten voorkomen en het geheugen verder beschermen.

Ten tweede kan lichaamsbeweging de stofwisseling van het lichaam bevorderen en het uithoudingsvermogen en de immuniteit van het lichaam vergroten. Dit vermindert fysieke vermoeidheid en stress en stimuleert positieve emoties. Wanneer het lichaam ontspannen is, kunnen de hersenen gemakkelijker werken en ons geheugen beter onderhouden en verbeteren.

Ten slotte stimuleren activiteiten met een hoge intensiteit de fysieke vitaliteit en mentale kracht. Door fysiek uithoudingsvermogen en zweten op te bouwen, kan men doorzettingsvermogen en zelfvertrouwen ontwikkelen, wat erg belangrijk is omdat men in het dagelijks leven met veel uitdagingen en moeilijke taken te maken krijgt. Dit soort fysieke en psychologische versterking kan ons ook helpen beter om te gaan met verschillende problemen in het dagelijks leven en ons denk- en geheugenvermogen te verbeteren.

Over het algemeen is de relatie tussen activiteit met hoge intensiteit en geheugen positief. Met de juiste oefenmethoden kunnen we ons geheugen aanzienlijk verbeteren, gezond leven en beter omgaan met verschillende uitdagingen. Het is duidelijk dat we het geheugen moeten verbeteren, en Cistanche deserticola kan het geheugen aanzienlijk verbeteren, omdat Cistanche deserticola ook de balans van neurotransmitters kan reguleren, zoals het verhogen van de niveaus van acetylcholine en groeifactoren. Deze stoffen zijn erg belangrijk voor het geheugen en het leren. Bovendien kan Vlees ook de bloedstroom verbeteren en de zuurstoftoevoer bevorderen, wat ervoor kan zorgen dat de hersenen voldoende voedingsstoffen en energie ontvangen, waardoor de vitaliteit en het uithoudingsvermogen van de hersenen worden verbeterd.

Klik op manieren kennen om de hersenfunctie te verbeteren

Hoewel beperkt, suggereert recent bewijs dat HIIE net zo effectief kan zijn voor cognitieve voordelen als voortdurende perioden van matige lichaamsbeweging. Onderzoek door Kao en collega's (Kao et al., 2017, 2018) toont bijvoorbeeld significante verbeteringen aan in de remmende controle, het geheugen en reducties in de P3ERP-component na 9- en 20-min aërobe HIIE({{ 5}}min. loopintervallen afgewisseld met 1-min. intensieve periodes op 90% van de maximale hartslag). Deze gegevens suggereren – samen met vergelijkbare bevindingen (Alves et al., 2014; Tsukamoto et al., 2016) – dat korte periodes van aerobe HIIE net zo effectief kunnen zijn als traditionele continue trainingsroutines voor verbeterde cognitieve en neurocognitieve resultaten.

HIIE-protocollen in een realistische omgeving zijn echter niet beperkt tot alleen aerobe intervallen en integreren doorgaans een mix van aerobe en weerstandsroutines, inclusief basisgymnastiek, die is ontworpen als een volledig lichaam met hoge intensiteit, duur- en conditieprogramma. Bovendien suggereert onderzoek dat deze combinatie van aerobe en lichaamsoefeningen -oefeningen met gewichtsweerstand hebben de voorkeur in reële omgevingen, waaronder werk- en universiteitsomgevingen (Eather et al., 2019, 2020). Helaas wordt het bewijsmateriaal dat afzonderlijke perioden van traditionele weerstandsactiviteit evalueert gemengd met gegevens die zowel verbeteringen (Brush et al., 2016) als geen verandering in de cognitie onthullen (Changet al., 2014; Pontifex et al., 2009) na acute aanvallen.

Deze gegevens kunnen erop wijzen dat aërobe/weerstands-HIIE-routines (HIIE-aeroob/weerstandsoefeningen) die elementen van gewichtdragende weerstandsoefeningen bevatten, mogelijk niet zo effectief zijn als aërobe HIIE (HIIE-aeroob) bij het verbeteren van de cognitieve resultaten. Uit een recent onderzoek is echter gebleken dat de prestaties tijdens een aandachtstaak na HIIE-aërobe/weerstand (11-minimale gymnastiekoefeningen op lichaamsgewicht) verbeterd zijn in vergelijking met zittende rust (Walsh et al., 2018). Er zijn dus aanwijzingen dat het combineren van weerstandstraining met aerobe hoge intensiteit effectief kan zijn voor verbeterde cognitieve prestaties.

Daarom is het, gezien de noodzaak voor onderzoek om praktische toepassingen te evalueren die doorgaans in de echte wereld voorkomen – samen met de beperkte bevindingen voor andere cognitieve controleresultaten – noodzakelijk om praktische oefenmodaliteiten verder te onderzoeken om de translationele implicaties van acute HIIE voor toepassing in de echte wereld beter te begrijpen.

1.4|Huidige studie

Het eerste doel van deze studie is om de temporele dynamiek van werkgeheugen en CDA-metingen op meerdere tijdstippen te bepalen na acute periodes van HIIE-aërobe en HIIE-aërobe/weerstand vergeleken met zittende rust. Eerder onderzoek suggereert dat schattingen van de werkgeheugencapaciteit relatief stabiel zijn over de hele linie. tijd die wijst op een robuuste cognitieve operatie die mogelijk immuun is voor verdere veranderingen.

Gezien eerder onderzoek naar acute inspanning dat veranderingen in de prestaties van het werkgeheugen aantoonde (Ji et al., 2017; Kamijo & Abe, 2019; Park & ​​Etnier, 2019; Salerno et al., 2019), werd echter voorspeld dat acute HIIE eerder onderzoek zou kunnen volgen ( Pontifex et al., 2019) en onthullen grotere voordelen voor typen onderzoeken die werkgeheugencapaciteit (of asymptoot) onthullen, en hebben extra blijvende gevolgen voor de stabiliteit van deze typen onderzoeken en bijbehorende ERP-maatregelen voor een langere periode na de acute aanval. Ons tweede doel is het evalueren van HIIE-aerobe/weerstandsmodaliteiten die in de praktijk voorkomen om te bepalen of dergelijke methoden even effectief zijn als eerdere laboratoriumbeoordelingen van HIIE-aerobe.

2|METHODE

2.1|Deelnemers

Voor dit onderzoek zijn jongvolwassenen tussen de 18 en 30 jaar oud gerekruteerd. De rekruteringsmethoden omvatten aankondigingen in niet-gegradueerde cursussen Kinesiologie en studieflyers die op de hele campus werden geplaatst. Alle deelnemers gaven toestemming via een digitale handtekening met behulp van een online Qualtrics-enquête (Qualtrics, Provo, UT) door de Institutional Review Board van de Universiteit van North Carolina in Greensboro. Alle deelnemers kregen een unieke ID om meerdere Qualtrics-enquêtes in te vullen, waaronder informatie over gezondheidsscreening, PAR-Q, Edinburgh Handedness Inventory en demografische informatie. Op basis van deze onderzoeken gaven alle deelnemers aan het onderzoek aan dat ze vrij waren van neurologische of fysieke handicaps die hen ervan weerhielden intensieve oefeningen te doen, en een (gecorrigeerd naar) normaal gezichtsvermogen hadden, gebaseerd op de minimale 20/20-norm.

Gegevens van deelnemers werden uitgesloten van de eindanalyses vanwege uitval na het eerste (n = 2) of tweede (n = 3) laboratoriumbezoek, slechte prestaties bij de gewijzigde detectietaak (<50% accuracy; n  =  1), and insufficient ERP trials in one or more conditions (n  =  2). The final analyses were performed on 22 participants (15 female; 21.4±1.7 years old; 27% Black or African American; 60% White or Caucasian; 14% Alaska Native, American Indian, Asian, mixed, or other).

2.2|Detectietaak wijzigen

De veranderingsdetectietaak werd uitgevoerd op een computer en gepresenteerd met behulp van PsychoPy-presentatiesoftware met het scherm op een afstand van 1 m van zittende deelnemers. Zoals geïllustreerd in figuur 1 omvatte een enkele proef opeenvolgend gepresenteerde stimuli bestaande uit een richtingspijl (duur van 200 ms), geheugenarray (duur van 150 ms), retentie-interval (duur van 1000 ms) en testarray (duur van 3000 ms). Deelnemers kregen tijdens elke proef de opdracht om de visuele focus te behouden op een witte fixatiestip in het midden van een grijs scherm (RGB: 128128128). Terwijl de fixatie werd gehandhaafd, werd de deelnemers gevraagd de punten in de geheugenarray te onthouden die correspondeerden met het hemiveld, aangegeven door de richting van de pijl die boven de fixatiestip verscheen. Deelnemers reageerden op een responspad tijdens de testarray door aan te geven of het geheugen en de testarrays hetzelfde of verschillend waren ("Is een van de punten in het bewaakte hemiveld van kleur veranderd?").

Het doel van het richten van de aandacht op de linker en rechter visuele hemivelden is voor methodologische benaderingen voor het evalueren van de N2pc- en CDA ERP-componenten. Reacties van hetzelfde of verschillend werden gecompenseerd tussen deelnemers met "dezelfde" antwoorden die overeenkomen met een linkerduimdruk en "verschillend" die overeenkomen met een rechterduimdruk voor 11 deelnemers, waarbij de tegenovergestelde antwoordinstructies werden gegeven voor de overige 11 deelnemers. Elke proef bestond uit willekeurige sets van 2, 3, 4 of 5 punten met willekeurige kleuren (uit een totaal van 10 verschillende kleuren, RGB-waarden: rood = 255 0 0; groen = 0 255 0; blauw = 0 0 255 ; magenta = 255 0 255; geel = 255 255 0; cyaan = 0 255 255;oranje = 255 103 1; wit = 255 255 255; bruin = 11356 0; zwart = 0 0 0) .

Deelnemers voltooiden zes blokken met elk 80 pogingen (6-min per blok; 1-min vertraging tussen blokken; 41-min totale tijd om de taak te voltooien) van een even waarschijnlijke setgrootte (2- tot 5-punten) en detectie (verandering of geen verandering) die gelijkelijk werden gepresenteerd tussen de hemivelden.

Gedrags- en ERP-resultaten werden samengevoegd over gepaarde blokken, geïdentificeerd op basis van het tijdstip van optreden volgens de interventieomstandigheden ("40-min" =  1e en 2e samengevoegde blokken, "54-min" {{4 }}de en 4e samengevoegde blokken, "68-min" = 5de en 6e samengevoegde blokken), en afzonderlijk geëvalueerd om temporele veranderingen in de hersenfunctie en taakuitvoering na de behandelingsomstandigheden te bepalen. De berekening van de individuele geheugencapaciteit volgde op eerder onderzoek [k=(hitrate – vals alarmpercentage) × ingestelde grootte] zodat wordt aangenomen dat k toeneemt met de belasting van de ingestelde grootte en een asymptoot bereikt bij de werkgeheugencapaciteit van een individu (Cowan, 2001).

2.3|ERP-opnamen

EEG-activiteit werd geregistreerd van 64 Ag/AgCl-sinterelektrodeplaatsen gerangschikt in een uitgebreide montage volgens het International 10–10-systeem (Chatrianet al., 1985) met behulp van een Neuroscan Quik-Cap (Compumedics, Inc., Charlotte, NC) met AFz-bediening als aardelektrode. Er werden extra bipolaire elektroden geplaatst om de verticale en horizontale elektro-oculografische (EOG) activiteit te monitoren, gepositioneerd boven en onder de linker oogkas en op de buitenste ooghoek van beide ogen. Vóór EEG-opnamen werd de elektrode-impedantie gehandhaafd op<10 kΩ. 

Continue gegevens werden gerelateerd aan een middenlijnelektrode die in het midden tussen Cz en CPz was geplaatst en gedigitaliseerd met een bemonsteringssnelheid van 1000 Hz en 500 keer versterkt met een DC tot 70 Hz-filter met behulp van een NeuroscanSynAmps RT-versterker. Offline werden de gegevens verwerkt met behulp van MATLAB (R2019) en verschillende toolbox-plug-ins, waaronder EEGLAB (Delorme & Makeig, 2004) en ERPLAB (Lopez-Calderon & Luck, 2014). Gegevens werden opnieuw verwezen naar gemiddelde mastoïden (M1, M2) en hoogdoorlaatfilter (0,1 Hz).

Eyeblink-artefact werd verwijderd met behulp van een geautomatiseerde onafhankelijke componentanalyse (ICA)-procedure. ICA-decomposities werden uitgevoerd met behulp van het uitgebreide infomax-algoritme, gevolgd door een tijdreekscorrelatiemethode die punt-voor-punt ruwe VEOG-gegevens vergeleek met afzonderlijke ICA-activeringsgolfvormen (dwz EEG.icaact-matrix gegenereerd door de ICA-procedure). ICA-factoren werden verwijderd als de correlatiecoëfficiënt groter was dan 0.30. Gegevens werden vervolgens teruggeprojecteerd zonder afgewezen ICA-componenten en visueel gecontroleerd om de verzwakking van het oogknipperartefact te bepalen.
Stimulus-vergrendelde tijdperken werden geëxtraheerd (-200 ms tot 1000 ms; basislijn gecorrigeerd en laagdoorlaatfilter gefilterd op 30 Hz) voor elke ingestelde grootte tijdens het retentie-interval als er tijdens de testarray een correcte respons optrad. Tijdvakken werden verworpen als de piek-tot-piekamplitude van een bewegend venster groter was dan 100 μV (100-ms vensterbreedte en 50-ms vensterstap) als de algehele variantie van het tijdperk groter was dan ±3 SDs van het gemiddelde van lokaal (met elektrodelocatie) en globaal (alle elektrodelocaties) geaccepteerde tijdperken, en door visuele inspectie van HEOG-kanalen voor stereotypische horizontale oogbewegingen.

CDA werd bepaald door de contralaterale (tegenoverliggende hemiveld van de aanwezige array) elektrodeactiviteit af te trekken van de ipsilaterale activiteit voor elke setgrootte. Recent onderzoek wijst uit dat er minimaal 30-50 schone tests zijn om de aanwezigheid van een CDA te detecteren (dwz een betrouwbaar verschil tussen contralateraal en ipsilateraal) en 400 schone tests om verschillen in CDA-amplitude tussen twee setgroottes te detecteren (Ngiam et al., 2021).

Gezien de beperkte onderzoeken om verschillen tussen setgroottes in het huidige onderzoek te detecteren (in totaal 120 pogingen per setgrootte), werden CDA-golfvormen gecreëerd door binnen elk tijdsinterval (dwz 40-min, { {4}}min, 68-min). Een analyse van de gemiddelde CDA-amplitude (300 ms tot 1000 ms) en de gemiddelde N2pc-amplitude (230 ms tot 300 ms) werd uitgevoerd op de elektrodelocaties TP7/TP8, CP5/CP6, P7/P8, P5/ P6, PO7/PO8 en PO5/PO6.

For more information:1950477648nn@gmail.com