Regularna aktywność fizyczna wywiera pozytywny wpływ praktycznie na każdy układ organizmu człowieka. Ten wywierany na przykład na układ ruchu lub układ krążenia jest łatwy do zaobserwowania. Sport może również oddziaływać na mniej oczywiste układy. I tak jest na przykład z układem nerwowym. Jak pokazuje najnowsze badanie, nawet 10 minut aktywności fizycznej dziennie może poprawić funkcjonowanie mózgu oraz polepszyć pamięć.
Aktywność fizyczna a układ nerwowy
Regularne ćwiczenia są istotną częścią dbania nie tylko o zdrowie fizyczne, ale także o zdrowie psychiczne. Dzięki treningom nie tylko poprawia się nastrój wskutek wydzielanych endorfin, ale może także nastąpić rozwój i usprawnianie funkcji mózgu [1]. Efekt ten był dobrze zbadany na gryzoniach laboratoryjnych, u których bieganie w kołowrotku poprawiło plastyczność hipokampu oraz polepszało pamięć [2].
Hipokamp jest częścią układu limbicznego w mózgu, odpowiadającą głównie za pamięć. Szczególnie za tworzenie pamięci epizodycznej, czyli zapamiętywanie wydarzeń z codziennego życia. A także za przechowywanie doświadczeń oraz przywoływanie ich w sposób świadomy [3].
Co ciekawe, stymulację w obrębie hipokampu zaobserwowano jedynie w przypadku ćwiczeń o umiarkowanej intensywności. Intensywność z kolei była zależna od tego, czy podczas ćwiczeń następowała reakcja stresowa. Determinowana jest ona poprzez przekroczenie progu mleczanowego. Aktywność poniżej progu sprzyjała rozwojowi hipokampa, natomiast powyżej progu przynosiła odwrotny efekt [4].
Brakowało jednak tego typu badań na ludziach, co pozwoliłoby postawić pewniejsze tezy i sformułować zalecenia dotyczące aktywności fizycznej dla zdrowia OUN. Naukowcy postanowili zatem zbadać wpływ umiarkowanych treningów na ludzką pamięć.
Cel i rodzaj badania
Celem badania było określenie wpływu 10-minutowej aktywności fizycznej o niskiej intensywności (30% VO2 max.) na wyniki w teście rozpoznawania, pośród młodych dorosłych.
Przeprowadzono randomizowane badanie eksperymentalne [5].
Uczestnicy badania
W badaniu wzięło udział 36 młodych zdrowych dorosłych, o średniej wieku 21 lat. Żaden z nich nie miał chorób neurologicznych lub psychicznych ani żadnej innej choroby przewlekłej wymagającej opieki medycznej. Wszyscy uczestnicy mieli prawidłowe lub skorygowane widzenie oraz normalne widzenie kolorów [5].
Przebieg badania
Uczestnicy zostali przydzieleni do jednego z dwóch eksperymentów. W pierwszym wzięło udział 20 osób, w drugim zaś 16. Następnie w losowy sposób zostali podzieleni pomiędzy grupę badaną, która miała wykonywać ćwiczenia na cykloergometrze oraz grupę kontrolną, która przez ten sam czas miała siedzieć, nie ćwicząc [5].
Podczas pierwszego eksperymentu badani zostali poproszeni o wykonanie 10-minutowego treningu na cykloergometrze z obciążeniem dopasowanym indywidualnie do każdego z nich tak, aby nie przekroczyć progu 30% VO2 max. Grupa kontrolna w tym czasie odpoczywała.
Po zakończeniu treningu, uczestnicy odpoczywali przez 10 minut, a następnie po około 5 minutach przystępowali do pierwszej fazy testu mnemonicznego. Grupa kontrolna przystępowała do niego od razu po upływie 10 minut siedzenia bez aktywności [5].
Test polegał na rozpoznawaniu prezentowanych przedmiotów oraz decydowaniu, czy są to przedmioty do użytku w pomieszczeniu, czy na zewnątrz. Po ukończeniu pierwszej fazy, uczestnicy przez kolejne 45 minut odpoczywali, oglądając film bez dźwięku, aby uniknąć zaśnięcia.
Następnie przystępowali do drugiej fazy testu, czyli przypominania. Prezentowano im zdjęcia różnych przedmiotów, a ich zadaniem było określenie, czy są one „stare”, czyli widziane podczas pierwszej fazy, „podobne” do przedmiotów z pierwszej fazy, czy też „nowe”, niewidziane wcześniej [5].
Przebieg drugiego eksperymentu, co do zasady był taki sam. Jednak uczestnicy wykonywali jednym ciągiem sesję rozpoznawania i przypominania. Podczas której wykonywano im funkcjonalny rezonans magnetyczny mózgu, aby zaobserwować zmiany zachodzące w jego aktywności [5].
Wyniki badania i dyskusja
Rezultaty pierwszego eksperymentu ukazały, że 10 minut ćwiczeń o umiarkowanej intensywności, poskutkowały lepszym funkcjonowaniem pamięci w teście rozpoznawania. Uczestnicy z tej grupy zachowywali dużo większą uważność. Rzadziej nabierali się na tak zwane pułapki podczas drugiej fazy testu, kiedy pokazywano im przedmioty podobne do prezentowanych w pierwszej fazie lub zupełnie nowe [5].
Wyniki behawioralne eksperymentu pierwszego znalazły także potwierdzenie w obrazowych wynikach eksperymentu drugiego. Jak ukazał rezonans magnetyczny, krótka seria łagodnych ćwiczeń fizycznych zwiększała aktywność szczególnie w obrębie hipokampu oraz kory przyhipokampowej. Inne obszary w mózgu nie wykazały takich zmian. Sugeruje to, że jest to efekt specyficzny dla konkretnych części OUN [5].
Ograniczenia badania
Badanie to jednak ma kilka ograniczeń. Przede wszystkim, naukowcy nie byli w stanie rozgraniczyć wpływu ćwiczeń na zdolności mnemoniczne od jego wpływu na konsolidację pamięci. Konieczne są zatem kolejne eksperymenty, które byłyby w stanie wyodrębnić oba mechanizmy i wysnuć bardziej sprecyzowane wnioski.
Drugim ważnym ograniczeniem jest również problem z ustaleniem intensywności ćwiczeń, która byłaby optymalna dla uzyskania jak najlepszego efektu. W przypadku tego badania zastosowano bardzo łagodny trening. Jednak wskazane byłoby przetestowanie również innych intensywności w celu sprawdzenia, czy podobnie jak w przypadku gryzoni – przekroczenie progu mleczanowego podczas bardzo intensywnych ćwiczeń przyniosłoby efekt odwrotny do zamierzonego [5].
Podsumowanie
Pamięć epizodyczna jest ściśle powiązana z funkcjonowaniem hipokampa. Z kolei zaburzenia tego typu występują jako objaw wielu jednostek chorobowych, między innymi w chorobie Alzheimera. Wyniki omawianego badania są zatem bardzo obiecujące w kontekście możliwości prewencji oraz opóźnienia występowania pogorszenia pamięci.
10 minut ćwiczeń o łagodnej i umiarkowanej intensywności mogą być realizowane poprzez zwyczajny spacer lub spokojną sesję jogi. Jest to szczególnie istotne dla starszych osób, które są najbardziej narażone na postępujące problemy z pamięcią i z racji wieku mogą mieć problemy z wykonywaniem bardziej intensywnych treningów.
Jednakże każdy z nas powinien mieć to na uwadze, gdyż 10 minut aktywności w ciągu dnia nikomu raczej nie sprawi problemów. Może natomiast przynieść wiele korzyści, również dla zdrowia naszego mózgu.
Pozostaje tylko pamiętać, aby poćwiczyć.
Bibliografia:
- Bertheussen, G.F. i in. (2011). Associations between Physical Activity and Physical and Mental Health- A HUNT 3 Study. Medicine & Science in Sports & Exercise, 43(7), 1220-1228.
- Van Praag, H., Kempermenn, G., Gage, F.H. (1999). Running increases cell proliferation and neurogenesis in the adult mouse dentate gyrus. Nature neuroscience, 2(3), 266-270.
- Knierim, J.J. (2015). The hippocampus. Current Biology, 25(23), 1116-1121.
- Byun, K. i in. (2014). Positive effect of acute mild exercise on executive function via arousal-related prefrontal activations: an fNIRS study. Neuroimage, 98, 336-345.
- Suwabe, K. i in. (2018). Rapid stimulation of human dentate gyrus function with acute mild exercise. PNAS, 115(41), 10487-10492.
