Účinky intervence aerobního cvičení u dospívajících s poruchou pozornosti/hyperaktivitou (ADHD)

Porucha pozornosti s hyperaktivitou (ADHD) je nejrozšířenější neuropsychiatrická porucha postihující 5–10 % dětí na celém světě (7–8 % na Tchaj-wanu), která se vyznačuje přetrvávajícím vzorem nepozornosti a/nebo hyperaktivity/impulzivity. Nedávný průzkum odhadl, že přibližně 57 % dětí s ADHD bude mít přetrvávající příznaky až do adolescentů a dospělosti. Vzhledem k dynamickému procesu neurokognitivního vývoje a přechodu a formování vzdělávacích a sociálních vztahů představují adolescenti (13-17 let) kritická období v životní fázi. Objevující se literatura navrhla, že hlavní stavy ADHD souvisí s poruchami kognitivních funkcí, jako je inhibiční kontrola, pracovní paměť a kognitivní plánování. Tyto deficity narušují vzdělávací proces, poškozují akademické a sociální funkce a vážně snižují kvalitu života dospívajících s ADHD.

V poslední době se pro zkoumání nervového mechanismu neurovývojových poruch včetně ADHD zvažují neinvazivní techniky stimulace mozku. Předchozí studie využívající transkraniální magnetickou stimulaci (TMS) v kombinaci s motoricky evokovanými potenciály (MEPs; svalová kontrakce v reakci na TMS) uváděly deficity ve specifických inhibičních funkcích motorické smyčky u ADHD. V souladu s tím naše předchozí studie zjistila sníženou intrakortikální inhibici a zvýšenou intrakortikální facilitaci u subjektů s ADHD ve srovnání se zdravou kontrolou (v přehledu). Tato zjištění naznačují, že příčiny ADHD pocházejí z poruch v rozsáhlých mozkových sítích. Proto je nezbytné porozumět neurofyziologickému mechanismu ADHD a dále vyvinout účinné intervence založené na tomto základu.

Aerobní cvičení bylo navrženo jako bezpečná a nízkonákladová doplňková terapie ADHD a je známo, že má příznivé účinky na kognitivní a behaviorální výkonnost u dětí a dospívajících. Základní mechanismus závisí alespoň částečně na mechanismech neuroplasticity. Údaje na zvířatech naznačují, že neuronální dráždivost je zvýšena aerobním cvičením prostřednictvím suprese gama-aminomáselné kyseliny (GABA)-ergické inhibice a usnadněním aktivace N-methyl-D-aspartátových (NMDA) receptorů. Kromě toho aerobní cvičení zvýšilo indukci dlouhodobé potenciace (LTP), o které se předpokládá, že hraje klíčovou roli v buněčných mechanismech učení a paměti. Tato zjištění jsou v souladu s údaji o lidech. Naše a další studie ukázaly, že aerobní cvičení může zvýšit kortikální excitabilitu zvýšením intrakortikální facilitace a snížením inhibice u zdravých jedinců pomocí TMS. V kognitivní doméně zvířecí modely ukázaly, že aerobní cvičení výrazně ovlivňuje různé kognitivní funkce, včetně učení a paměti. Podobně ve studii na lidech jediný záchvat aerobního cvičení se světelnou intenzitou podporuje výkon vizuomotorického úkolu sledování přesnosti a verbální paměti. Metaanalytický výzkum prokázal příznivé účinky aerobního cvičení střední až intenzivní intenzity na kognitivní výkon u lidí. Specifické pro populaci ADHD, předchozí výsledky ukázaly významné zlepšení v inhibiční kontrole, rychlosti zpracování a pozornosti po akutním aerobním cvičení (30 minut na kole: 5 minut zahřátí, 20 minut základního cvičení a 5 minut ochlazení) při střední intenzita. Celkově tyto studie naznačují, že vliv aerobního cvičení se nemusí omezovat na motorickou doménu. Navíc pozitivní účinky aerobního cvičení na kognitivní procesy a klinické výsledky mohou být způsobeny jeho zprostředkujícími účinky na nervové mechanismy.

Podle našich zkušeností z výzkumu nás zajímá neurofyziologický základ dopadu akutních účinků intenzit řízeného aerobního cvičení u adolescentů s ADHD, jeho zapojení do kognitivních procesů a klinické výsledky. Kombinovaná aplikace neurofyziologických záznamových nástrojů, včetně neinvazivní mozkové stimulace, je vhodná k prozkoumání dopadu aerobního cvičení na kortikální fyziologii motorického a prefrontálního kortexu a funkční asociaci kognice a klinického výkonu u lidí. Použijeme TMS k získání evokovaných potenciálů zaznamenaných buď elektromyografií (EMG) nebo EEG ke kortikální excitabilitě, také s ohledem na příspěvky specifických přenašečů a neuromodulátorů, jako je glutamát a GABA, v cílových oblastech relevantních pro daný úkol, jako jsou motorické a prefrontální kůra. Dále budeme kombinovat kognitivní úkoly (např. inhibiční kontrola, pracovní paměť a úkoly kognitivního plánování), abychom prozkoumali souvislost mezi neurofyziologickými účinky aerobního cvičení a příslušnými kognitivními a klinickými změnami. Studie bude kriticky důležitá při stanovení koncepčního rámce pro rozvoj alternativní léčby ADHD, zejména intervence aerobního cvičení. Výsledky studie navíc přispívají k položení základů pro vědeckou i klinickou aplikaci u adolescentů s ADHD.