Исследователи приблизились к пониманию того, почему физические упражнения стимулируют работу мозга
Исследование, изучающее механизмы, лежащие в основе улучшения когнитивных способностей в ответ на физические упражнения, показало, что принудительное движение мышц не оказывает такого же эффекта, как произвольное.
Электрическая стимуляция мышц (ЭМС) часто используется в физиотерапии и реабилитации, чтобы помочь расслабить напряженные мышцы, чтобы они могли восстановиться. Устройства активируют нервы, которые заставляют мышцы сокращаться, в конечном итоге расслабляя и расслабляя напряженные места.
Во многих спортзалах также внедрены ЭМС-тренировки, при которых человек во время тренировки носит одинаковые устройства, чтобы задействовать больше мышечных волокон.
Ученые теперь изучают, приводит ли электрическая стимуляция мышц к улучшению когнитивных функций, подобно тому, как это происходит при произвольных движениях.
В рамках исследования были проведены эксперименты с 24 молодыми здоровыми участниками мужского пола. Участникам было предложено выполнить когнитивные задания в состоянии покоя и во время езды на велосипеде. Затем им пришлось выполнять те же задания с применением и без применения ЭМС к мышцам нижних конечностей.
Участники справлялись с заданиями быстрее, когда выполнялись добровольные упражнения средней интенсивности. Однако этого не наблюдалось во время упражнений низкой интенсивности и когда использовалась только принудительная электрическая стимуляция.
Соавтор исследования доктор Джо Костелло из Школы психологии, спорта и медицинских наук университета сказал: «Наши результаты показывают, что связь между физическими упражнениями и активностью мозга имеет решающее значение для более быстрой реакции. Принуждение мышц к движению с помощью электрического тока устраняет эту связь, и в результате участники не испытывали повышения когнитивных способностей , как во время езды на велосипеде».
Новое исследование является частью продолжающегося исследования, изучающего, какой механизм или механизмы заставляют упражнения улучшать когнитивные функции в экстремальных условиях. Это открытие может помочь установить новый терапевтический путь для когнитивного здоровья.
«Не все могут воспользоваться преимуществами физической активности, такими как более быстрая реакция, из-за травм или инвалидности», — пояснил доцент Костелло.
«Если мы выясним, что именно заставляет сердечно-сосудистые упражнения улучшать когнитивные способности, то мы потенциально сможем воспроизвести это и устранить необходимость в выполнении упражнений средней интенсивности».
Последние результаты подтверждают предыдущие исследования авторов, которые предполагают, что дофамин играет важную роль во взаимосвязи между физическими упражнениями и когнитивной функцией.
Известно, что нейромедиатор и гормон «хорошего самочувствия», связанный с удовольствием, удовлетворением и мотивацией, увеличивается во время тренировок. Он играет важную роль в ряде состояний, включая болезнь Паркинсона, шизофрению, СДВГ, наркоманию и депрессию.
Ранее команда также продемонстрировала, что 20 минут упражнений могут стимулировать работу мозга после плохого ночного сна.
Соичи Андо, доцент Лаборатории наук о здоровье и спорте Университета электрокоммуникаций в Японии, сказал: «Последние результаты показывают, что стандартной активности центральной нервной системы, которая происходит во время низкоинтенсивных и форсированных движений, недостаточно для улучшения времени реакции.
«Вместо этого это может быть — по крайней мере частично — результатом повышенной активности симпатической нервной системы, которая происходит во время упражнений средней интенсивности . Ваша симпатическая нервная система наиболее известна своей ролью в реагировании на опасные или стрессовые ситуации , когда она активируется, чтобы ускорить ваш сердечный ритм и доставить больше крови в области вашего тела, чтобы помочь вам избежать опасности».
В статье, опубликованной в Европейском журнале прикладной физиологии , говорится, что срочно необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять, как наша симпатическая нервная система связана с когнитивными функциями после физических упражнений.
Авторы также признают ограничения, связанные с относительно небольшим размером выборки, и рекомендуют в будущих экспериментах привлекать больше участников из различных групп населения, включая женщин и пожилых людей, в течение более длительного периода времени.
Исследование стало результатом сотрудничества Университета электрокоммуникаций, Фонда здравоохранения и социального обеспечения Мэйдзи Ясуда, Университета Сетсунан в Японии и Университета Портсмута в Англии.