Jendela baru tentang efek olahraga pada otak

Penelitian baru memberikan bukti bahwa sistem gairah otak berperan dalam manfaat kognitif dari olahraga. Hasil dipublikasikan di NeuroImagejuga menunjukkan bahwa perubahan diameter pupil dapat berfungsi sebagai penanda prediktif untuk peningkatan kognitif akibat olahraga, memberikan cara baru untuk memahami efek olahraga pada otak.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa olahraga yang sangat ringan, seperti yoga atau joging lambat, dapat meningkatkan kinerja kognitif tanpa menimbulkan stres atau respons suasana hati yang negatif. Namun, mekanisme saraf yang mendasari peningkatan ini tidak dipahami dengan baik. Para peneliti sangat tertarik untuk memahami bagaimana sistem rangsangan otak, khususnya sistem katekolamin yang berasal dari locus coeruleus (LC), mungkin terlibat dalam efek menguntungkan dari olahraga pada fungsi eksekutif.

“Pandemi COVID-19 telah mengurangi aktivitas fisik kita, yang dapat menyebabkan penurunan kesehatan kognitif dan mental yang parah,” kata penulis studi tersebut. kedelai HideakiDia adalah seorang profesor di Universitas Tsukuba.

Sebagai tindakan pencegahan, olahraga ringan, bebas stres, seperti yoga, tai chi, dan lari lambat, dengan kesadaran penuh, merupakan kandidat terapeutik yang efektif untuk kesehatan otak. Kami telah menunjukkan dalam studi translasi pada hewan dan manusia bahwa olahraga merangsang fungsi otak bahkan dalam stres -bebas, kondisi pencahayaan yang intens. Namun, teknologi tidak ada untuk membaca aktivitas otak secara real-time selama latihan yang sangat ringan pada manusia. Untuk alasan ini, penelitian saat ini berfokus pada pupil mata, yang dikenal sebagai jendela ke dalam pikiran .”

Untuk melakukan penelitian, para peneliti merancang percobaan yang melibatkan orang dewasa muda yang sehat. Sampel penelitian terdiri dari 34 partisipan, 6 diantaranya perempuan dan 28 laki-laki. Para peneliti merekrut peserta yang tidak memiliki riwayat gangguan neurologis atau kejiwaan yang dilaporkan sendiri. Mereka bertujuan untuk memilih individu yang relatif sehat dan bebas dari kondisi yang dapat mengacaukan hasil studi.

Studi ini mengikuti desain crossover, di mana peserta menjalani dua kondisi pada hari yang berbeda: kondisi istirahat kontrol (CTL) dan kondisi latihan intensitas tinggi (EX). Pada kondisi EX, peserta melakukan latihan bersepeda intensitas tinggi selama 10 menit, sedangkan pada kondisi CTL, mereka beristirahat. Beban latihan disesuaikan secara individual dengan kapasitas aerobik masing-masing peserta.

Para peneliti menggunakan berbagai teknik untuk mengumpulkan data selama percobaan. Diameter pupil diukur terus menerus menggunakan alat pelacak mata, yang memberikan wawasan tentang perubahan keadaan gairah dan kognitif. Spektroskopi inframerah dekat (fNIRS) digunakan untuk memantau aktivitas korteks prefrontal selama tugas eksekutif yang dikenal sebagai tugas Stroop kata warna. Tugas ini melibatkan respons terhadap nama warna yang ditampilkan dalam warna yang tidak konsisten, yang membutuhkan kontrol kognitif untuk mengatasi interferensi.

Studi ini mengungkapkan pelebaran pupil selama latihan yang sangat ringan dan sejauh mana pelebaran ini dikaitkan dengan peningkatan selanjutnya dalam kinerja fungsi eksekutif. Pelebaran pupil ini telah dikaitkan dengan sistem eksitasi noradrenergik otak, khususnya LC.

“Saat kami pertama kali melihat data diameter pupil awal, kami kagum dengan perubahan dinamis radikal dari istirahat ke olahraga ringan,” kata Soya. Telah dikatakan di masa lalu: tidak ada rasa sakit, tidak ada keuntungan. Namun, menarik bahwa kami dapat dengan jelas mengonfirmasi dalam data pupil mentah bahwa otak diaktifkan bahkan dengan latihan yang sangat ringan pada manusia.”

Pengukuran fNIRS menunjukkan peningkatan aktivitas di korteks prefrontal dorsolateral kiri selama tugas fungsi eksekutif pasca latihan. Wilayah otak ini diketahui terlibat dalam fungsi eksekutif seperti kontrol kognitif dan pengambilan keputusan.

Temuan menunjukkan bahwa “bahkan 10 menit latihan yang sangat ringan dapat meningkatkan fungsi korteks prefrontal,” kata Soya kepada PsyPost. “Ini adalah kabar baik bagi mereka yang tidak suka berolahraga.”

Juga, pupil mencerminkan aktivitas batang otak, termasuk sistem eksitasi noradrenergik otak. Dalam temuan ini, pupil secara sensitif melebar selama latihan, yang memprediksi peningkatan fungsi korteks prefrontal. Persepsi yang ditunjukkan oleh rangsangan otak untuk meningkatkan kognisi frontal selama latihan “Sangat ringan adalah hal baru dalam peserta manusia. Selain itu, melihat ke masa depan, memantau murid memiliki potensi yang menjanjikan sebagai biomarker baru yang dapat digunakan untuk memprediksi efek olahraga pada otak.”

Tetapi penelitian tersebut, seperti semua penelitian lainnya, memiliki beberapa peringatan.

“Penting untuk dicatat bahwa percobaan kami berada di bawah kendali ketat cahaya dan rangsangan optik untuk validasi percobaan,” kata Soya. “Murid sangat mencerminkan efek informasi visual, jadi harus berhati-hati saat menerapkan temuan ini dalam praktik.”

“Kami melihat mekanisme ilmu saraf dari efek olahraga pada otak, terutama olahraga ringan,” tambah peneliti. “Kami mendorong Anda untuk melihat studi lain yang telah dilakukan dan mulai melakukan olahraga ringan hari ini.”

pembelajaran, “Dinamika pupil selama latihan yang sangat ringan memprediksi manfaat kognitif frontalDitulis oleh Ryuta Kuwamizu, Yudai Yamazaki, Naoki Aoike, Taichi Hiraga, Toshiaki Hata, Michael A. Yassa, dan Hideaki Soya.