Wandelen geeft de hersenen een ‘opstapje’ in functie voor sommigen

Overzicht: Voor sommigen verbeteren de cognitieve prestaties op taken tijdens het lopen door een verandering in het gebruik van neurale bronnen.

Bron: Universiteit van Rochester

Er is lang gedacht dat wanneer lopen wordt gecombineerd met een taak, beide lijden. Onderzoekers van het Del Monte Institute for Neuroscience aan de Universiteit van Rochester ontdekten dat dit niet altijd het geval is.

Sommige jonge en gezonde mensen verbeteren de prestaties op cognitieve taken tijdens het lopen door het gebruik van neurale bronnen te veranderen.

Dit betekent echter niet noodzakelijk dat je aan een grote opdracht moet werken terwijl je van die taart van de avond ervoor wegloopt.

“Er was geen voorspeller van wie in welke categorie zou vallen voordat we ze testten, we dachten aanvankelijk dat iedereen op dezelfde manier zou reageren”, zegt Eleni Patelaki, een Ph.D. student aan de University of Rochester School of Medicine and Dentistry in het Frederick J. en Marion A. Schindler Cognitive Neurophysiology Laboratory en eerste auteur van de studie die nu in Cerebrale cortex.

“Het was verrassend dat het voor sommige proefpersonen gemakkelijker was om dual-tasking te doen – meer dan één taak te doen – in vergelijking met single-tasking – waarbij ze elke taak afzonderlijk deden. Dit was interessant en onverwacht omdat de meeste onderzoeken in het veld aantonen dat hoe meer taken we tegelijkertijd moeten doen, hoe lager onze prestaties worden.”

Verbeteren betekent veranderingen in de hersenen

Met behulp van het Mobile Brain/Body Imaging-systeem, of MoBI, volgden onderzoekers de hersenactiviteit, kinematica en het gedrag van 26 gezonde 18- tot 30-jarigen terwijl ze naar een reeks beelden keken, hetzij zittend op een stoel of lopend op een loopband. De deelnemers werden geïnstrueerd om elke keer dat de afbeelding veranderde op een knop te klikken. Als dezelfde afbeelding back-to-back verscheen, werd de deelnemers gevraagd om niet te klikken.

De prestaties die elke deelnemer aan deze taak zittend behaalde, werden beschouwd als hun persoonlijke gedragsmatige “basislijn”. Toen lopen werd toegevoegd aan het uitvoeren van dezelfde taak, ontdekten onderzoekers dat er ander gedrag verscheen, waarbij sommige mensen slechter presteerden dan hun zitbasislijn – zoals verwacht op basis van eerdere onderzoeken – maar ook waarbij sommige anderen verbeterden in vergelijking met hun zitbasislijn.

De elektro-encefalogram- of EEG-gegevens toonden aan dat de 14 deelnemers die tijdens het lopen verbeterden in de taak, een verandering in de frontale hersenfunctie hadden die afwezig was bij de 12 deelnemers die niet verbeterden. Deze verandering in hersenactiviteit die wordt vertoond door degenen die de taak verbeterden, suggereert verhoogde flexibiliteit of efficiëntie in de hersenen.

“Voor het blote oog waren er geen verschillen tussen onze deelnemers. Pas toen we hun gedrag en hersenactiviteit begonnen te analyseren, ontdekten we het verrassende verschil in de neurale handtekening van de groep en waardoor ze complexe dual-tasking-processen anders aanpakken, “zei Patelaki.

Sommige jonge en gezonde mensen verbeteren de prestaties op cognitieve taken tijdens het lopen door het gebruik van neurale bronnen te veranderen. Afbeelding is in het publieke domein

“Deze bevindingen hebben het potentieel om te worden uitgebreid en vertaald naar populaties waarvan we weten dat de flexibiliteit van neurale bronnen in gevaar komt.”

Edward Freedman, Ph.D., universitair hoofddocent Neurowetenschappen aan het Del Monte Institute, leidde dit onderzoek dat blijft uitbreiden hoe het MoBI neurowetenschappers helpt de mechanismen te ontdekken die aan het werk zijn wanneer de hersenen meerdere taken op zich nemen. Zijn eerdere werk heeft de flexibiliteit van een gezond brein benadrukt. Hoe moeilijker de taak, hoe groter het neurofysiologische verschil tussen lopen en zitten.

“Deze nieuwe bevindingen benadrukken dat de MoBI ons kan laten zien hoe de hersenen reageren op lopen en hoe de hersenen reageren op de taak”, zei Freedman.

“Dit geeft ons een plek om te beginnen met zoeken in de hersenen van oudere volwassenen, vooral gezonde.”

Uitbreiding van dit onderzoek naar oudere volwassenen zou wetenschappers kunnen helpen bij het identificeren van een mogelijke marker voor “super-agers” of mensen met een minimale achteruitgang in cognitieve functies. Deze marker zou nuttig zijn om beter te begrijpen wat er mis zou kunnen gaan bij neurodegeneratieve ziekten.

Zie ook

Dit toont een vrouw die een vegetarisch gerecht eet

Over dit cognitieonderzoeksnieuws

Auteur: Perskantoor
Bron: Universiteit van Rochester
Contact: Persdienst – Universiteit van Rochester
Afbeelding: De afbeelding is in het publieke domein

Originele onderzoek: Vrije toegang.
“Jongvolwassenen die de prestaties verbeteren tijdens dual-task wandelen, tonen een flexibelere hertoewijzing van cognitieve bronnen: een onderzoek naar mobiele hersenlichaambeeldvorming (MoBI)” door Eleni Patelaki et al. Cerebrale cortex


Abstract

Jonge volwassenen die prestaties verbeteren tijdens wandelen met twee taken, tonen een flexibelere hertoewijzing van cognitieve bronnen: een mobiel hersenlichaambeeldvorming (MoBI) onderzoek

Invoering

Bij jongvolwassenen kan het combineren van een cognitieve taak met lopen verschillende effecten hebben op het lopen en de cognitieve taakprestaties. In sommige gevallen nemen de prestaties duidelijk af, terwijl in andere gevallen de compensatiemechanismen de prestaties in stand houden. Deze studie onderzoekt de voorlopige bevinding van gedragsverbetering in Go/NoGo-responsinhibitietaakprestaties tijdens lopen in vergelijking met zitten, wat werd waargenomen in de pilotfase.

Materialen en methodes

Mobile brain/body imaging (MoBI) werd gebruikt om elektro-encefalografische (EEG) activiteit, driedimensionale (3D) gangkinematica en gedragsreacties in de cognitieve taak vast te leggen, tijdens zitten of lopen op een loopband.

Resultaten

In een cohort van 26 jongvolwassenen verbeterden 14 deelnemers in het meten van cognitieve taakprestaties tijdens het lopen in vergelijking met zitten. Deze deelnemers vertoonden loopgerelateerde EEG-amplitudereducties over frontale hoofdhuidregio’s tijdens belangrijke stadia van remmende controle (conflictmonitoring, controle-implementatie en pre-motorische stadia), vergezeld van verminderde stap-naar-stap-variabiliteit en snellere reacties op stimuli vergeleken met die die niet verbeterd. Daarentegen vertoonden 12 deelnemers die niet verbeterden geen EEG-amplitudeverschillen over fysieke conditie.

Discussie

De veranderingen in neurale activiteit die gepaard gaan met prestatieverbetering tijdens dual tasking zijn veelbelovend als cognitieve flexibiliteitsmarkers die mogelijk kunnen helpen bij het beoordelen van cognitieve achteruitgang bij veroudering en neurodegeneratie.

Leave a Comment