كيف تتشابك كفاءة الدماغ والدوبامين واللياقة البدنية

حدد الباحثون في اليابان طريقة جديدة وسهلة نسبيًا للتأكد مما إذا كان الارتباط بين اللياقة الهوائية العالية والوظائف التنفيذية الأكثر كفاءة يتم توسطه من خلال النشاط في نظام الدوبامين في الدماغ. نُشرت هذه الدراسة (Kuwamizu et al. ، 2021) مؤخرًا في المجلة التي راجعها النظراء الطب والعلوم في الرياضة والتمارين الرياضية .

في هذه الدراسة ، استخدم فريق من العلماء من جامعة Tsukuba بقيادة المؤلف الأول Ryuta Kuwamizu والمؤلف الرئيسي Hideaki Soya قياسات معدل وميض العين العفوي (sEBR) للتحقق مما إذا كانت المستويات الأعلى من اللياقة القلبية التنفسية ، وزيادة sEBR ، ونشاط عصبي أكثر كفاءة في قشرة الفص الجبهي مترابطة.

تشير الأدلة المتراكمة إلى أن معدل وميض العين التلقائي هو علامة غير جراحية لوظيفة الدوبامين المركزية ؛ تتوقع أعلى sEBR وظيفة الدوبامين الأكثر قوة (Jongkees & Colzato ، 2016). أظهرت الأبحاث السابقة أيضًا أن النشاط البدني المعتدل إلى القوي (MVPA) والتدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) يحفز إطلاق الدوبامين في العديد من مناطق الدماغ.

على الرغم من أن الآليات العصبية المتعددة (على سبيل المثال ، BDNF ، وتكوين الخلايا العصبية ، واللدونة المشبكية) والعديد من النواقل العصبية (على سبيل المثال ، endocannabinoids ، السيروتونين) تؤثر على فوائد النشاط البدني المعززة للدماغ ، فقد ثبت جيدًا أن تمارين MVPA و HIIT تزيد من مستويات الدوبامين وذلك عندما فيما يتعلق بالتعديل العصبي للتمارين الهوائية ، فإن نظام الدوبامين له أهمية قصوى (Heijnen et al. ، 2016).

بالنسبة لدراسة جامعة تسوكوبا الأخيرة ، كان هدف Soya Lab هو تحديد ما إذا كان sEBR هو علامة فعالة لتتبع التغييرات التي تحدثها التمارين في الكفاءة العصبية التي ربطتها الدراسات السابقة بنظام الدوبامين في الدماغ.

يوضح كوواميزو في بيان صحفي صدر في الأول من فبراير: "يرتبط نظام الدوبامين بكل من الوظيفة التنفيذية والسلوك المحفز ، بما في ذلك النشاط البدني". "استخدمنا sEBR كمقياس غير جراحي لوظيفة نظام الدوبامين لاختبار ما إذا كان يمكن أن يكون الرابط المفقود بين اللياقة الهوائية والوظيفة المعرفية."

لاختبار هذه الفرضية ، كان لدى الباحثين مجموعة من 35 شابًا يتمتعون بصحة جيدة (تتراوح أعمارهم بين 18 و 24 عامًا) خضعوا لتقييم اللياقة البدنية الهوائية بالتزامن مع تقييمات sEBR. قاموا أيضًا بأداء مهمة Stroop لقياس الوظائف التنفيذية. أثناء مهمة Stroop ذات الكلمات الملونة ، تمت مراقبة النشاط القشري في قشرة الفص الجبهي (DLPFC) باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (fNIRS). من بين النتائج الأخرى ، أظهرت تحليلات الارتباط أن "sEBR الأعلى كان مرتبطًا بكفاءة عصبية أعلى لـ L-DLPFC."

وأشار صويا "كما هو متوقع ، وجدنا ارتباطات مهمة بين اللياقة الهوائية والوظيفة المعرفية و sEBR". "عندما قمنا بفحص هذه العلاقات بشكل أكبر ، وجدنا أن العلاقة بين اللياقة الهوائية العالية والوظيفة المعرفية المحسنة تم توسطها جزئيًا عن طريق تنظيم الدوبامين."

وأضاف كوواميزو: "على الرغم من أن الدراسات السابقة أشارت إلى أن اللياقة الهوائية والوظيفة المعرفية مترابطتان ، إلا أن هذا هو الأول الذي يوفر أساسًا عصبيًا لهذا الاتصال عند البشر" "تشير بياناتنا إلى أن الدوبامين له دور أساسي في ربط اللياقة الهوائية والإدراك."

"تشير هذه النتائج إلى أن sEBR يتوسط في الارتباط بين اللياقة الهوائية والوظيفة التنفيذية من خلال الكفاءة العصبية قبل الجبهية ، والتي تدعم بوضوح الفرضية القائلة بأن وظيفة الدوبامين في الدماغ تعمل ، على الأقل جزئيًا ، على الربط بين الحلقة المفقودة بين اللياقة الهوائية والوظيفة التنفيذية ،" استنتج المؤلفون.

براينت جونغكيز ولورنزا إس كولزاتو. "معدل وميض العين العفوي كمتنبئ للوظيفة المعرفية المرتبطة بالدوبامين- A." علم الأعصاب ومراجعات السلوك الحيوي (نُشر لأول مرة على الإنترنت: 16 كانون الأول (ديسمبر) 2016) DOI: 10.1016 / j.neubiorev.2016.08.020

ساسكيا هايجنن ، برنارد هوميل ، أرمين كيبيلي ، ولورنزا إس كولزاتو. "التعديل العصبي لممارسة التمارين الهوائية- مراجعة." الحدود في علم النفس (نُشر لأول مرة: 7 كانون الثاني (يناير) 2016) DOI: 10.3389 / fpsyg.2015.01890

تزو وي لين ويو مين كو. "التمرين فوائد وظيفة الدماغ: اتصال أحادي الأمين." علوم الدماغ (نُشر لأول مرة على الإنترنت: 13 كانون الثاني (يناير) 2013) DOI: 10.3390 / brainsci3010039