Neurophysiologische Mechanismen körperlicher Aktivitätsinterventionen in einzigartigen Umgebungen

Die Forschung muss noch ermitteln, wie sich regelmäßige körperliche Aktivität in verschiedenen Umgebungen auf die körperliche und kognitive Leistungsfähigkeit auswirkt. Studien zeigen, dass der Kontakt mit natürlichen Umgebungen die kognitive Leistungsfähigkeit verbessern, das kreative Denken steigern und stressbedingte Reaktionen verringern kann. Gemäß der Theorie der Wiederherstellung der Aufmerksamkeit stellt die Exposition gegenüber natürlichen Umgebungen die Aufmerksamkeitsressourcen wieder her, da die Natur über spezifische Eigenschaften verfügt, die eine gezielte Aufmerksamkeit zur Wiederauffüllung ermöglichen und gesundheitsbezogene Verhaltensweisen wie Gehen, Laufen und Radfahren begünstigen. Es wird angenommen, dass die Exposition gegenüber der Natur die Aktivierung neuronaler Netzwerke verringert, die an der kognitiven Kontrolle beteiligt sind, und so die Wiederherstellung von Ressourcen ermöglicht. Die Aktivierung des kognitiven Kontrollnetzwerks spiegelt sich in einer erhöhten Leistung der Theta-Frequenz (4–8 Hz) in den mittleren Frontalregionen wider (gemessen mittels Elektroenzephalographie; EEG), was kognitive Ermüdung im Ruhezustand widerspiegelt. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass der Aufenthalt in der Natur die Theta-Kraft im mittleren Frontbereich verringert und somit das Wiederkäuen und die kognitive Ermüdung verringert. Ebenso weisen ereignisbezogene Potenziale wie eine höhere P3-Amplitude und eine kürzere P3-Latenz während Aufgaben auf eine bessere Aufmerksamkeitsverteilung und Verarbeitungsgeschwindigkeit hin, was auf eine bessere kognitive Verarbeitung hinweist. Diese neurophysiologischen Messungen weisen auf eine kognitive Wiederherstellung hin und können Veränderungen der kognitiven Funktionen im Laufe der Zeit bestimmen.

Die Forscher schlagen vor, Messungen der Elektroenzephalographie (spektrales EEG, aufgabenbedingte ereignisbezogene Potenziale), kognitiver Verhaltensbewertungen (kognitive Kontrolle, Arbeitsgedächtnisleistung) und Gesundheitsfaktoren (VO2max) mithilfe einer 2-Intervention (Intervention körperlicher Aktivität in der Natur oder in der Stadt) zu sammeln. x 2 (Basis- und Postinterventionssitzungen) zur Bestimmung von Veränderungen der kognitiven Funktionen im Laufe der Zeit. Im Rahmen einer laufenden Untersuchung des kognitiven und physischen Einflusses von Interventionsstrategien werden über einen Zeitraum von 6 Wochen Interventionen zur körperlichen Aktivität durchgeführt und die Teilnehmer werden über drei Testintervalle rekrutiert. Geschulte Fitnesstrainer führen die Teilnehmer dreimal pro Woche zu regelmäßig stattfindenden 45-minütigen aerobic-basierten körperlichen Aktivitätssitzungen. Jede Sitzung umfasst eine Kombination aus Gehen und Laufen, die die Intensitätsdauer über den Zeitraum von 6 Wochen schrittweise erhöht, beginnend mit 20 Minuten mäßigem bis kräftigem Training in der ersten Woche und einer Steigerung der Dauer in 5-Minuten-Intervallen. Die Interventionsgruppen unterscheiden sich je nach Ort der Intervention. Die naturbasierten Interventionssitzungen finden im Freien in einem örtlichen öffentlichen Park im Raum Boston statt. Die städtischen Interventionssitzungen finden drinnen in den Interventionsräumen des Center for Cognitive & Brain Health statt.