Effektene av akutt høyintensiv intervalltrening på den temporale dynamikken til arbeidsminnet og kontralateral forsinkelsesaktivitet Del 1

Abstrakt

Denne undersøkelsen undersøkte de akutte effektene av høyintensiv intervalltrening (HIIE) på tidsmessige endringer i atferdsmessige og nevroelektriske indekser for arbeidsminne. Unge voksne (n = 22) utførte en oppdagelsesoppgave for visuell arbeidsminneendring av like sannsynlige 2- til 5-punktstørrelser, mens kontralateral forsinkelsesaktivitet (CDA) og N2pc ERP-komponenter ble vurdert i tre påfølgende perioder ( 40-min, 54-min og 68-min) etter tre separate motbalanserte 9-min økter med sittende hvile, HIIE-aerobic (tredemølleintervaller for løping med moderat og høy intensitet /gåperioder) og HIIE-aerobic/motstand (intervaller for hvile og kroppsvektsøvelser).

De siste årene, med forbedring av folks levestandard og kulturelle kompetanse, har flere og flere begynt å ta hensyn til viktigheten av fysisk helse og mental trening. Høyintensiv intervalltrening er en ny treningsform som er veldig populær blant folk. Og forskning viser at intervalltrening med høy intensitet ikke bare kan forbedre den fysiske helsen, men også forbedre hukommelsen.

Intervalltrening med høy intensitet refererer til å utføre trening med høy intensitet i løpet av en kort periode, for eksempel sprint, raskt gå i trapper osv., og deretter stoppe for å hvile før du utfører neste treningsrunde, som kan utføres flere ganger. Denne typen trening står i skarp kontrast til tradisjonell langvarig aerobic trening og kan mer effektivt øke kroppens metabolske nivå.

Studier har funnet at intervalltrening med høy intensitet kan fremme proteinsyntese i muskler i menneskekroppen, øke antallet mitokondrier i kroppen, og derved øke kroppens metabolske kapasitet. I tillegg kan intermitterende trening stimulere hippocampus i hjernen og fremme generering og tilkobling av nevroner, og dermed forbedre hukommelsen.

For tenåringer og eldre voksne er fordelene med intervalltrening med høy intensitet enda mer uttalt. Tenåringer er inne i en kritisk periode med fysisk og intellektuell utvikling. Passende intervalltrening med høy intensitet kan hjelpe dem å styrke sin fysiske styrke, bygge god holdning, forbedre fysisk funksjon og konsentrasjon, redusere tretthet og gjøre det lettere å opprettholde en glad holdning. Når eldre utfører intermitterende trening med høy intensitet, kan de øke kaloriforbruket, redusere fettinnholdet, akselerere stoffskiftet og opprettholde en sunn fysisk form. Det kan sees at vi trenger å forbedre hukommelsen vår. Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen betydelig fordi Cistanche deserticola er et tradisjonelt kinesisk medisinsk materiale med mange unike effekter, en av dem er å forbedre hukommelsen. Effekten av kjøttdeig kommer fra de ulike aktive ingrediensene den inneholder, inkludert syre, polysakkarider, flavonoider osv. Disse ingrediensene kan fremme hjernens helse på ulike måter.

Klikk vet 10 måter å forbedre hukommelsen

Atferdsresultater viste større 4-punktnøyaktighet for HIIE-aerobic/motstand sammenlignet med sittende hvile kun ved 40-min, vedlikehold av 5-punktnøyaktighet over tid for HIIE-aerobic sammenlignet med HIIE-aerobic/ motstand og sittende hvile, og større tidsstabilitet i ytelse med overall nøyaktighet (dvs. interklasse-korrelasjon mellom tidsmessig tilstøtende vurderinger) for begge HIIE-forholdene sammenlignet med sittende hvile. CDA- og N2pcresults avslørte ingen endring i amplitude over tid og mellom HIIE-aerobic, HIIE-aerobic/resistens, og sittende hvile.

Imidlertid ble større tidsstabilitet i CDA-amplitude observert for HIIE-aerob sammenlignet med sittende hvile. Disse funnene antyder at korte anfall av HIIE kan tjene som en effektiv modalitet for forbedringer og tidsmessig stabilisering av atferd med noen bevis for stabilisering av nevroelektriske indekser for arbeidsminnekapasitet. Sammen antyder disse dataene stort sett at korte, akutte treningsanfall kan lette forbedringer i underliggende mentale operasjoner som er ansvarlige for tidsmessig stabilitet i kognitiv og nevrokognitiv funksjon.

SØKEORD

Kontralateral forsinkelsesaktivitet, ERP, trening, arbeidsminne, unge voksne.

1|INTRODUKSJON

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).

Disse dataene er imidlertid komplisert av nyere bevis som avslører lignende kognitive forbedringer etter korte anfall (9-min) med høyintensiv intervalltrening (HIIE; Kao et al., 2017; Moreau & Chou, 2019), med ytterligere bevis som avslører vedvarende forbedringer i hukommelsen 24- timer etter opphør av trening (Sng et al., 2018).

Disse nylige funnene antyder at litteraturens nåværende tilstand langt fra identifiserer en dose-respons-relasjon for generelle kognitive utfall (Pontifex et al., 2019), og understreker nødvendigheten av å utforske slike moderatorer og deres effekter på kognitiv ytelse etter akutt trening. slik søker denne undersøkelsen å ytterligere belyse treningsmodalitet (dvs. HIIE) og tidspunkt for kognitiv vurdering ved å evaluere effekten av ulike HIIE-modaliteter på den tidsmessige dynamikken til kognitiv kontroll og hjernefunksjon etter akutt trening hos unge voksne.

1.1|Kognitiv kontroll og ERP

Kognitiv kontroll representerer en samling målrettede operasjoner som er ansvarlige for å koordinere behandling ovenfra og ned (Botvinick et al., 2001; Norman &Shallice, 1986; Rogers & Monsell, 1995) inkludert enhetlige, men likevel distinkte prosesser for arbeidsminne, hemmende kontroll og kognitiv kontroll. fleksibilitet (Miyake et al., 2000). Kognitiv kontroll kan videre evalueres ved hjelp av psykofysiologiske teknikker, inkludert elektroencefalografi (EEG; summering av spenningssvingninger som stammer fra den postsynaptiske spalten målt i hodebunnen) og hendelsesrelaterte potensialer (ERPs; gjennomsnittlig EEG-aktivitetstidslåst til hendelser i miljøet).

ERP-er gir millisekundermål av mentale operasjoner som omfatter en hendelse som kanskje ikke er tydelig med atferdsutfall alene (Luck, 2014). Effektive ERP-metoder krever et stort antall forsøk for å stabilisere en ERP-komponent av interesse (Huffmeijer et al., 2014). Som sådan, ERP-undersøkelser – inkludert akutte treningsstudier (Hillman et al., 2009; Kamijo et al., 2009; Kao et al., 2017,2018; O'Leary et al., 2011; Pontifex et al., 2013; Scudderet al., 2012) – implementer forlengede kognitive vurderinger som deretter beregnes i gjennomsnitt over testintervallet. Denne langvarige "øyeblikksbilde"-metoden kan være problematisk for akutte treningsundersøkelser gitt blandede resultater angående tidsforløpet for retur til baseline, og bevis som avslører svingninger i kognisjon med endringer fra øyeblikk til øyeblikk i mentale ressurser for oppgaven (Haroush et al., 2010 ; Kane et al., 2017).

Derfor kan gjennomsnittsberegning av flere langvarige vurderinger bare fange en begrenset representasjon av pågående kognitiv prosessering, noe som muligens begrenser vår forståelse av tidsmessige svingninger i atferds- og nevrale indekser som påvirkes av akutt trening. Derfor kan det være en fordel å vurdere flere tidspunkt over en lengre periode i hjernen og atferd etter akutt trening. Denne nye tilnærmingen kan gi ytterligere innsikt om effektene av akutt trening på stabiliteten til mentale operasjoner overtid. Derfor forsøkte den nåværende undersøkelsen å bruke ERP-metoder for å evaluere tidsdynamikken til kognitiv kontroll - spesielt arbeidsminne - og nevrokognitiv funksjon etter forskjellige modaliteter av akutt HIIE.

1.2|Arbeidsminne, endringsdeteksjonsoppgave og kontralateral forsinkelsesaktivitet

Arbeidsminne er et mangefasettert kognitivt system som er ansvarlig for å opprettholde aktiv informasjon i tjenesten for å oppdatere og manipulere denne informasjonen (Baddeley & Hitch, 1974; Cowan, 1999; Kane & Engle, 2002). Nyere trender har forsøkt å evaluere kapasitetsgrensene for aktive mentale representasjoner ved å bruke en oppgave for å oppdage endringer i visuelt minne (Luck & Vogel, 2013; Luria et al., 2016).

Denne oppgaven krever at enkeltpersoner husker så mange elementer som mulig i en deltatt matrise (f.eks. grupper av individuelle ruter som varierer i antall fra 2 til 8 ruter) og deretter, etter et kort oppbevaringsintervall, husker om noen elementer i den deltatte matrisen endret seg (f.eks. farge, orientering). Denne oppgaven gjør det mulig å måle individuelle forskjeller i kapasitetsgrenser for en rekke elementer som beholdes i det visuelle arbeidsminnet, preget av nivået når ytelsen på oppgaven ikke lenger endres med økende settstørrelse (asymptote).

Interessant nok er disse målene for arbeidsminnekapasitet positivt korrelert med brede mål på kognitiv funksjon og representerer en unik individuell forskjellsmarkør for global fluidintelligens, som står for 43 % total variasjon på kognitive batterimål (Fukuda et al., 2010). Derfor har arbeidsminnekapasitet omfattende implikasjoner for effektiv kognitiv funksjon i andre domener.

Når det gjelder den nåværende undersøkelsen, avslører forskning som bruker endringsdeteksjonsoppgaven høy test-retest-pålitelighet (Dai et al., 2019) selv etter 1,5 år mellom testøktene (Johnson et al., 2013) med ytterligere bevis som viser stabil variasjon innen forsøkspersonen i ytelse over 30 påfølgende dager selv når de er godt øvd på oppgaven (Xu et al., 2018). Samlet sett er endringsdeteksjonsoppgaven godt egnet for den nåværende undersøkelsen for å evaluere endringer i arbeidsminnets stabilitet etter akutt trening, gitt den robuste naturen til stabiliseringsmønstre observert for dette tiltaket.

Oppgaven for endringsdeteksjon blir stadig mer populær i nevroimaging forskning gitt at atferd gir parallellneural aktivering under forsinkelsesretensjonsperioden i både enkeltnevronprimatstudier (Miller et al., 1991) og i nyere tid i ERP-undersøkelser (Luck & Vogel, 2013). ERPneural aktivitet – identifisert som den kontralaterale forsinkelsesaktiviteten (CDA) – er representert som en negativ langsom bølge overposteriore elektrodesteder som er kontralaterale til de huskede elementene som begynner ~400ms etter stimulusstart.

Novelresearch viste at CDA-amplitude øker med et økende antall elementer som skal huskes inntil begrensninger i kapasitet er oppnådd (dvs. asymptote) med ytterligere bevis som viser sterke positive korrelasjoner av økt amplitude med bedre ytelse på den endrede deteksjonsoppgaven (Vogel et al., 2005; Vogel & Machizawa, 2004). Det er derfor allment akseptert at CDA-amplitude representerer en indeks for kapasitetsgrenser i arbeidsminnet under hvert forsøk. Til dags dato har et flertall av ERP-undersøkelser som evaluerer akutte treningseffekter først og fremst fokusert på P3-komponenten (assosiert med oppmerksomhetsressursallokering og timing av kognitive krav) med funn som avslører forbedringer i oppmerksomhetsatferd og endringer i P3-amplitude etter trening (Kao et al., 2020).

Interessant nok kan endringer i arbeidsminnet forenkles av oppmerksomhetsprosesser som er ansvarlige for effektivt arbeidsminne. Selv om en detaljert diskusjon av denne tilnærmingen ligger utenfor rammen av denne undersøkelsen, er det verdt å merke seg at CDA innledes med kontralateral negativ aktivering (dvs. N2pc) som begynner ~200 ms etter stimulusstart og brukes mye som en indeks for visuell-romlig oppmerksomhet. Gitt at tidligere forskning avslører forbedringer i aspekter ved oppmerksomhetsbehandling og relaterte ERP-komponenter (P3) etter akutt trening, kan endringer i N2pc etter akutt HIIE påvirke CDA-resultater.

Den foreliggende undersøkelsen søker derfor å utvide tidligere funn ved å inkorporere en oppgave som er godt egnet for å generere nevroelektriske responser nært knyttet til arbeidsminnekapasitet, mens den også undersøker N2pc for å avgjøre om romlige oppmerksomhetsprosesser er påvirket av akutt HIIE og i sin tur muligens forvirre CDA-utfall. .

For more information:1950477648nn@gmail.com