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手机买球的正规app健身栏目:急性有氧运动对执行功能的依赖性影响

来源:本站    发布时间:2022-10-30 15:17:57
       

据报道,认知增益是由急性有氧运动诱导的,但健身在急性有氧运动对执行功能的影响中的作用仍然未知。因此,我们旨在从神经机制方法研究健身对急性运动引起的执行功能变化的影响。将24名女大学生根据心血管健康水平分为高适应性或低适应性组,然后在30分钟的急性运动前后进行功能性磁共振成像,同时执行N-back任务。行为结果显示,在0-back和1-back任务中,groupbytime具有显着的交互作用,但在2-back任务中没有。在1-back和2-back任务中,高健身组在运动前的准确性显着高于低健身组。在神经层面,在所有任务中都观察到了显着的分组时间交互效应。0-back和1-back任务激活右侧小脑,而2-back任务激活皮质下区域。手机买球的正规app的研究结果表明,健身可以调节有氧运动对认知功能的影响,并提供第一个神经证据来支持健身对运动诱发的认知表现的影响。


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越来越多的文献表明,一次有氧运动可以提高认知能力,这不仅可以在儿童和青少年中观察到,但也适用于老年人。进一步的研究表明,从急性运动中获得的认知益处包括广泛的信息处理类别,例如注意力、记忆力和执行功能。科尔科姆和克莱默在一项荟萃分析中回顾了老年人的健康影响,并报告说有氧运动对认知具有强大但选择性的益处,其中最大的健康诱导益处发生在执行控制过程中。执行功能是一组包括工作记忆、抑制和转移在内的认知过程,它们在控制和调节高级认知过程朝向目标行为方面发挥着重要作用。因此,研究急性运动诱发的执行功能在人类认知功能中的主导地位对个体的心理健康和社会发展具有重要意义。


心血管健康是指心脏将血液和氧气输送到身体的效率。它反映了向工作肌肉组织提供富氧血液的身体能力以及肌肉利用氧气产生运动能量的能力,这是整个生命周期中全球健康的重要决定因素。心血管健康状况不佳与心血管疾病和癌症等多种原因导致的较高疾病和健康问题有关。值得注意的是,一些研究观察到急性有氧运动后,高健康个体和低健康个体之间的执行功能存在差异。大样本的前瞻性研究也提供了大量证据,证明心血管健康与不同年龄段的认知改善之间存在关联。349名老年人根据6年的峰值最大耗氧量被分配到三个不同的健康水平组中,并观察到认知能力的显着组差异。在所有认知测试中,高适应度组的表现优于中等和低适应度组。即使在6年后,较差的基线心肺健康与较差的所有认知任务表现有关。


最近,研究检验了健身是否能调节急性运动与执行功能之间的关联。张等人。强调了心血管健康在有氧运动对认知表现的影响中的作用,并发现了健康与任务表现之间的曲线关系。研究人员提出,运动和执行控制之间的关联受个体健康水平差异的影响)。然而,最近的一项荟萃分析检查了有氧健身对运动诱发的执行功能益处的调节作用,并且未能发现适度有氧运动对执行控制的时间依赖性测量的显着影响在将参与者分类为低-fit、average-fit和high-fit。因此,健身在调节急性运动和执行功能之间的关联中的作用在很大程度上是未知的。鉴于有关有氧健身和执行功能的研究结果通常在行为水平上混杂在一起,如果在执行相同的执行任务时,在高适应个体和低适应个体之间检测到不同的神经活动模式,则澄清这种关系是合理的。功能。因此,在这项研究中,我们采用功能磁共振成像来检查健身对急性运动引起的执行功能变化的影响。我们假设在急性有氧运动后,高健康和低健康个体之间的执行功能和大脑激活模式将观察到显着差异。


在这项研究中,手机买球的正规app使用功能MRI来检测急性有氧运动后认知表现的健康依赖效应。有几个主要发现:在行为水平上,在0-back和1-back测试中一致地检测到了按时间分组的显着交互效应,这验证了执行功能之间存在显着差异的假设。急性运动后的高适能组和低适能组。此外,这些发现表明心血管健康在急性有氧运动对执行功能的影响中具有调节作用。此外,在1-back和2-back任务中,high-fitness组的准确率显着高于低-fitness组。同样,在神经层面,我们在0-back、1-back和2-back任务中观察到了按时间分组的显着交互效应,这证明了健身在急性运动对认知的影响中的调节作用的神经机制。关于按时间分组的交互效应,当执行不同难度的任务时,这种适应性调节效应中存在分离的神经相关性是合理的。


在行为水平上,我们一致地观察到分组时间对具有两个难度级别的0-back和1-back任务的准确性的显着交互影响。这证实了我们的预测,即急性运动对认知改变的影响的机制是健康依赖的,这表明心血管健康在急性运动对认知的影响中具有潜在的调节作用。尽管人们对探索急性运动所带来的认知益处给予了很多关注,目前尚不清楚个体健康差异是否在急性有氧运动的有益结果中起作用。本研究通过探索健身的神经机制作为使用fMRI运动诱导的认知改善的调节剂,扩展了文献。这些发现也与之前的研究一致,这些研究观察到不同健康水平的年轻人在任务转换协议的表现方面存在差异。在另一项调查运动变量对认知表现影响的研究中,还发现一次中到高强度运动与Stroop任务的执行部分的不利表现有关。这在健康水平较低的个体中尤为明显,这也支持健康水平在急性运动对认知的影响中的中等作用。霍廷和罗德回顾了体育锻炼对神经可塑性和认知的有益影响,并讨论了心血管健康所表明的个体差异对运动反应的重要性,并建议在推断运动与认知之间的关系时应考虑个体差异。


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此外,我们观察到,与低体能组运动前相比,急性有氧运动后0-back和1-back任务的准确性有所提高。然而,这些改进在1-back任务中并不显着,在高适应性组中也没有观察到这种趋势。可以合理地推断,身体素质低的个体可能对急性运动更敏感,因此可以从运动中显着受益。相比之下,高健身组从急性运动中受益的程度与低健身组相同。张等人。发现具有高健康水平的个体在Stroop不一致条件下的响应时间最长,这表明高健康水平与这种执行控制措施的较差表现有关。一种解释是复杂的认知任务会招募更多的认知资源,这使得心血管健康状况良好的个体在行为任务中表现得更好。然而,难度相对较低的任务并不能充分调动高适应度个体的认知资源。因此,当我们检查高健身组的准确性变化趋势时,该组在2-back任务中的表现比运动前更好,而在0-back和1-back任务中的表现较差。


各组的行为分析显示,运动前高适应度组在1-back和2-back任务中的准确率明显高于0-back任务的准确率。这一结果表明,在基线时,高适应度组的认知表现优于低适应度组。然而,运动后并未观察到如此显着的差异,这表明这两组之间的行为差异在运动后有所减少。基线时高健康个体的更好表现表明心血管健康可能会导致执行功能的改善。关于健康和认知之间的正相关,行为证据主要是通过对与年龄相关的认知衰退的调查提供的。更高的VO2max是心血管健康指数,被发现与更好的整体认知功能和更好的执行功能相关。巴恩斯等人。在6年的时间里检查了346名老年人,发现基线时心肺健康状况较差的老年参与者在6年内经历了更大的认知衰退。这证实了心肺健康与整体认知功能和注意力/执行功能最密切相关。另一项对4,615名参与者进行的为期5年的跟踪研究表明,高水平的体育活动与降低认知障碍的风险相关,并表明健身对认知表现的积极影响。一项针对350名健康成年人的影像学研究也提供了关于该主题的一致发现。研究表明,良好的体能与更好的认知能力以及较低的白质高信号有关。在一项队列研究中,发现高适应性和正常体重与更好的行为表现和认知功能电生理指标的后期阶段相关。我们的结果无疑支持了健身对认知的有益影响,这意味着运动可以预防正常衰老导致的认知能力下降,并可以治疗认知障碍和与认知功能障碍相关的某些神经系统疾病,例如帕金森病和注意力缺陷多动症。


为了检查急性运动对健身调节的执行功能影响的神经相关性,我们在所有参与者中获得了任务诱发的血氧水平依赖性信号。神经影像学结果显示,在本研究的所有N-back任务中,按时间分组有显着的交互作用,这为心血管健康在急性运动对认知的影响中的调节作用提供了神经学证据。


有趣的是,我们在0-back和1-back任务中观察到类似的激活模式。具体来说,当我们按时间检查组的交互影响时,发现这两项任务都始终激活RC。小脑是公认的关键皮层下大脑区域,有助于运动控制和协调。小脑接收来自脊髓感觉系统和大脑其他部分的输入,并整合这些输入以微调运动活动。小脑损伤会导致人类精细运动、平衡、姿势和运动学习的运动相关障碍。最近,越来越多的证据表明小脑在认知和学习中也发挥着重要作用。它被发现参与了感觉方式和目标导向认知功能之间选择性注意的自愿转移。值得注意的是,小脑/小脑外侧核的齿状核是负责复杂认知处理的关键结构。越来越多的临床证据表明,与小脑疾病,特别是精神分裂症、痴呆和其他精神疾病相关的潜在认知缺陷和人格改变。Rapoport等人,2000年)。对小脑回路的皮层下成分和皮层非运动区域的损伤也会导致高阶认知缺陷。在这项研究中,我们通过按时间检查组的交互作用,始终观察到RC的显着激活,这证实了RC在执行中低难度执行功能任务中起着至关重要的作用。然而,几乎没有证据表明这种大脑结构与运动诱发的认知结果有关。鉴于小脑环和前额叶皮层区域内的神经元活动与认知功能方面更相关的发现,急性运动可能会改变小脑环和前额叶认知相关区域之间的功能连接模式是合理的。皮层,从而进一步提高运动后执行功能的表现。这种影响还取决于健身水平,并且在两组运动后表现出相反的趋势。RC的更大激活可能是由于运动对低适应度组执行功能改善的神经相关性的更大益处。


此外,在调查组差异时,在0-back任务和1-back任务中,在顶下小叶中也检测到了类似的激活。一项针对体能良好的个体的研究显示,停止运动10天后顶下小叶的脑血流量减少,这表明停止运动10天后,训练引起的顶下小叶血流量变化可能会逆转。顶下小叶活动减少可能与更好的健康有关,因为我们还观察到与运动后低健康组相比,高健康组的顶下小叶激活显着降低。越来越多的证据表明顶下小叶在感觉运动整合、空间注意力以及视觉运动和听觉处理中的作用。然而,尚不清楚顶下小叶是否仅在中低难度任务中参与运动诱发的认知加工,还是在高难度任务中也参与加工。这需要进一步调查。


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与0-back和1-back任务相比,2-back任务表现出不同的激活模式,手机买球的正规app按时间调查分组的交互效果时,这涉及运动后ACC的显着激活。在低适应度组中,运动前ACC的激活大于运动后,而在高适应度组中观察到相反的情况。这一结果表明,只有在运动后进行涉及较高认知负荷的复杂信息处理时,才能激活ACC。众所周知,ACC参与了认知控制任务的处理,尤其是在应对执行控制任务中的冲突刺激时。它是基于控制期望值评估的控制资源分配的关键领域。低适应度组ACC活动减少可能表明在冲突控制中招募ACC的需求减少,因此运动引起的冲突控制得到改善。这一发现表明,运动可能通过降低ACC的活动来改善低适应度组的认知功能。这一发现也与之前使用2-back任务的研究一致,该研究检查了女大学生急性运动引起的认知增益。而且,科尔科姆等人。发现那些在运动后表现出更大的心血管健康增益的人也减少了ACC活动。


同样,我们还通过在2-back任务中按时间检查组的交互来检测LGP的显着激活。具体来说,高健身组在运动后表现出比低健身组更大的LGP激活。此外,与运动前相比,该组在运动后表现出更大的LGP激活。这些发现表明,LGP是另一个关键的大脑区域,它表现出受健身水平影响的运动诱导活动。虽然LGP在这种调节作用中的作用尚不清楚,但由于LGP与大脑皮层和丘脑神经元网络的连接,增加的LGP活性可能与身体运动控制的改善有关。


这项研究有几个局限性。关于自然界中女性和男性之间心血管健康的差异,我们在这项研究中只招募了女性,以排除性别作为急性运动对认知的健康依赖性影响的混杂变量的影响。尽管我们在本研究中证实了这种效应,但我们无法将女性中高适应度组和低适应度组之间的差异推广到一般人群;这需要在进一步调查中对男性进行评估。此外,小样本量可能是导致2-back任务中高适应度组和低适应度组之间不显着行为差异的另一个因素。


手机买球的正规app研究了急性运动对执行功能的健康依赖性影响的相关神经机制。主要发现部分验证了我们的假设,因为我们在0-back和1-back任务中检测到了这种影响。结果表明,RC是急性有氧运动后处理简单执行任务的关键大脑区域,而皮层下区域在处理运动后相对复杂的执行任务中起主导作用。从认知神经科学的角度来看,神经证据支持急性运动对认知表现的健康依赖性影响。


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