Pratimai padidina smegenų galią – neurologai nežino, kaip

mano neuromokslininkas tėvas visada greitai prisipažindavo, kad nepaisant dešimtmečius trukusių smegenų tyrimų, jis vis dar iš tikrųjų nežinojo, kaip tam tikri gyvenimo būdo pasirinkimai ir kasdieniai įpročiai pagerino ar sumažino pažinimo veiklą.

Būdamas koledžo sportininku, tėtis anekdotiškai sužinojo, kad mankšta ir geras nakties miegas padėjo jam geriau mąstyti ir palengvino didžiausias našumas ant egzaminų. Tačiau vėliau, baigęs medicinos mokyklą, jis atliko eksperimentus su gyvūnais, skirtus tiksliai nustatyti, kaip viskas patinka mankšta ir miegas turėjo įtakos konkrečioms smegenų funkcijoms, jo tyrimai dažnai keldavo daugiau naujų klausimų nei atsakydavo.

Nauji žmogaus tyrimai (Williams ir kt., 2023 m) apie tai, kaip vidutinio intensyvumo aerobikos pratimai ir miego trūkumas veikia pažinimo veiklą, atsako į keletą klausimų, tačiau taip pat kelia abejonių plačiai paplitęs įsitikinimas, kad padidėjęs deguonies kiekis prefrontalinėje žievėje kardio treniruotės metu yra pagrindinė pratimų sukelto pagerėjimo varomoji jėga. vykdomoji funkcija. Šis spaudoje

Fiziologija ir elgesys popierius buvo paskelbtas internete lapkričio 17 d.

Pakanka 20 minučių kardio treniruotės, kad pagerintumėte pažinimo veiklą

Šio dvipusio tyrimo dalyviai atliko pažinimo testus, kurie įvertino įvairius vykdomosios funkcijos skirtingomis sąlygomis, įskaitant nepakankamą miegą ir kardio užsiėmimus hipoksinėje kameroje su labai mažu deguonies kiekiu, kuris imitavo didelio aukščio sąlygas.

Kaip ir tikėtasi, pratimai pagerėjo pažinimas beveik visose situacijose. Įdomu tai, kad nedidelės aerobinių pratimų dozės (20 min. vidutinio intensyvumo) gali kompensuoti žemesnius kognityvinių užduočių balus dėl miego trūkumo.

Nors padidėjęs deguonies kiekis prefrontalinėje žievėje daugeliui žmonių buvo susijęs su geresniu pažinimo našumu, net kai žmonės patyrė ūmią hipoksiją. o jų smegenys trūko deguonies užsiimdami vidutinio intensyvumo aerobine veikla, daugelis vis tiek geriau atliko pažinimo užduotis nei sėdėdami. vis dar. „Nepriklausomai nuo miego ar hipoksinės būklės, vykdomosios funkcijos pagerėja ūmaus vidutinio intensyvumo pratimų metu“, – aiškina autoriai.

Smegenų deguonies tiekimas iš širdies nereikalingas norint sustiprinti vykdomąsias funkcijas

Panašiai kaip naujas atradimas mano tėvo laboratorijoje dažnai atrasdavo naujų nežinomųjų, naujausias (2023 m.) Williams ir kt. tyrimas. rodo, kad vos 20 minučių mankštos gali pagerinti pažinimo veiklą net ir prastai išsimiegojus, tačiau Tyrimų rezultatai taip pat rodo, kad padidėjęs smegenų aprūpinimas deguonimi kardio treniruotės metu nėra vienintelis būdas, kaip mankšta stiprina smegenis. galia.

Šis hipoksijos tyrimas papildo vis daugiau įrodymų, rodančių, kad, priešingai populiariems įsitikinimams, pratimai yra sukeltas Vien tik žievės oksigenacija nepaaiškina, kodėl vidutinio intensyvumo aerobinė veikla pagerina vykdomąją veiklą funkcija.

„Viena iš galimų hipotezių, kodėl mankšta pagerina pažinimo veiklą, yra susijusi su smegenų kraujotakos ir deguonies prisotinimo padidėjimu; tačiau mūsų išvados rodo, kad net tada, kai mankšta atliekama aplinkoje, kurioje yra mažas deguonies kiekis, dalyviai buvo vis dar gali geriau atlikti pažintines užduotis nei tada, kai ilsisi tokiomis pačiomis sąlygomis“, – lapkritį aiškino Thomas Williamsas 2023 spaudos pranešimas.

Neseniai paskelbtame dokumente Williamsas ir bendraautoriai pabrėžia, kad nors prefrontalinė žievė (PFC) dažnai laikoma Pagrindinis smegenų regionas, susijęs su vykdomąja funkcija, tvirtas kognityvinis veikimas priklauso ne tik nuo PFC. Atvirkščiai, jie teigia, kad vykdomųjų funkcijų optimizavimas yra „plačiai koordinuotų procesų serijos produktas pasiskirstę po žievės ir subkortikinius smegenų regionus, tarpusavyje sujungti per daugybę sudėtingų nervų tinklai“.

Nors hipoksija sumažina prefrontalinės žievės deguonies tiekimą aerobinės veiklos metu, mokslininkai spėja, kad kiti smegenų regionai gali kompensuoti, kai priekinės skiltys negauna pakankamai deguonies. Be to, neurologai nėra tiksliai tikri, kaip skirtingi smegenų regionai kompensuoja žievės deoksigenaciją, kai kardiologinis žmogus patiria ūmią hipoksiją.

Williams ir kt. naujausios išvados sutampa su kitu neseniai atliktu tyrimu su žmonėmis (Moriarity ir kt., 2019 m), kuris nustatė, kad nors vidutinio intensyvumo aerobiniai pratimai padidino prefrontalinį deguonies kiekį, daugiau deguonies žievės smegenų srityse nebūtinai buvo susijęs su pagerėjusiu pažinimu spektaklis.

Tiesą sakant, tyrėjai išsiaiškino, kad didesnio intensyvumo pratimai (kurie į smegenų priekines skilteles tiekdavo daugiau deguonies) buvo susiję su lėtesniu apdorojimo greičiu ir sumažėjusiu skysčio intelektas testų balai.

Kardio treniruotės stiprina smegenų ir smegenėlių grandinę

Kiti tyrimai, kaip mankšta didina smegenų galią, rodo, kad vidutinio sunkumo ar intensyvus fizinis aktyvumas (MVPA) pagerina funkcinį ryšį tarp priekinių skilčių ir smegenėlių. Neuronų grandinių tarp žievės ir subkortikinių sričių tvirtinimas gali padėti visoms smegenims dirbti kartu, kad būtų geriau koordinuojami mąstymo procesai.

Be žievės deguonies, pagerėjo funkcinis ryšys tarp smegenėlių ir smegenų gali padėti paaiškinti, kaip ritmiški aerobiniai pratimai pagerina vykdomąsias funkcijas, nepaisant hipoksijos statusą. (Matyti "Smegenų ir smegenėlių grandinės primena mums: žinoti neužtenka")

Prieš keletą metų tyrinėtojai (Li ir kt., 2019 m) nustatė, kad 30 minučių aerobikos pratimų pakeitė smegenėlių dešiniojo pusrutulio vaidmenį atliekant paprastas vykdomąsias užduotis. Kaip paaiškina Linas Li ir bendraautoriai: „Tikėtina, kad ūminis pratimas gali pakeisti funkcinio ryšio tarp smegenėlių modelį. kilpas ir su pažinimu susijusias prefrontalinės žievės sritis ir taip toliau gerina vykdomosios funkcijos atlikimą po pratimas."

Pranešimas parsinešti į namus: reikia daugiau tyrimų

Iki šiol buvo plačiai manoma, kad padidėjęs prefrontalinės žievės aprūpinimas deguonimi buvo pagrindinis būdas vidutinio intensyvumo aerobiniam aktyvumui pagerinti pažinimo veiklą. Kalnai įrodymų rodo, kad deguonies padidėjimas priekinėse skiltyse per kardio padidina smegenų galią. Tačiau naujausi (2023 m.) išvados taip pat rodo, kad vien tik smegenų aprūpinimas deguonimi nepaaiškina, kodėl pratimai pagerina vykdomąsias funkcijas.

Reikia daugiau neuromokslinių tyrimų, kad būtų galima nustatyti visus su mankšta susijusius nervinius mechanizmus – nuo priekinės žievės aprūpinimas deguonimi, pagerinantis smegenų ir smegenėlių funkcinį ryšį – tai gali sustiprinti smegenis galia. Tikimės, kad būsimi tyrimai išaiškins žievės ir subkortikinių regionų, tokių kaip smegenėlės, vaidmenį su mankšta susijusiame pažinimo veiklos padidėjime.