Aerobisen harjoituksen vaikutukset nuorilla, joilla on tarkkaavaisuus-/hyperaktiivisuushäiriö (ADHD)

Tarkkailuvaje-hyperaktiivisuushäiriö (ADHD) on yleisin neuropsykiatrinen sairaus, joka vaikuttaa 5-10 %:iin lapsista maailmanlaajuisesti (7-8 % Taiwanissa), jolle on tunnusomaista jatkuva tarkkaamattomuus ja/tai yliaktiivisuus/impulsiivisuus. Tuoreessa tutkimuksessa arvioitiin, että noin 57 prosentilla ADHD-lapsista jatkuu jatkuvia oireita teini-iässä ja aikuisiässä. Dynaamisen neurokognitiivisen kehitysprosessin sekä kasvatuksellisten ja sosiaalisten suhteiden siirtymisen ja muodostumisen vuoksi nuoret (13-17-vuotiaat) edustavat kriittisiä jaksoja elämänvaiheessa. Uudessa kirjallisuudessa on esitetty, että ADHD:n päätilat liittyvät kognitiivisten toimintojen heikkenemiseen, kuten estävään kontrolliin, työmuistiin ja kognitiiviseen suunnitteluun. Nämä puutteet häiritsevät koulutusprosessia, vahingoittavat akateemisia ja sosiaalisia toimintoja ja heikentävät vakavasti ADHD-nuorten elämänlaatua.

Viime aikoina on harkittu noninvasiivisia aivojen stimulaatiotekniikoita hermoston kehityshäiriöiden, mukaan lukien ADHD:n, hermomekanismin tutkimiseksi. Aiemmat tutkimukset, joissa on käytetty transkraniaalista magneettista stimulaatiota (TMS) yhdessä moottorin aiheuttamien potentiaalien kanssa (MEP:t; lihasten supistuminen vasteena TMS:lle), ovat raportoineet ADHD:n motorisen silmukan spesifisten estotoimintojen puutteista. Tämän mukaisesti aiemmassa tutkimuksessamme havaittiin vähentynyttä aivokuorensisäistä estoa ja tehostunutta intrakortikaalista helpotusta ADHD-potilailla verrattuna terveisiin kontrolliin (tarkisteltavana). Nämä havainnot viittasivat siihen, että ADHD:n syyt johtuvat laajamittaisten aivojen verkostojen häiriöistä. Siksi on tärkeää ymmärtää ADHD:n neurofysiologinen mekanismi ja lisäksi kehittää tehokkaita interventioita tähän perustaan ​​perustuen.

Aerobista harjoittelua on ehdotettu turvalliseksi ja edulliseksi lisähoitona ADHD:lle, ja sen tiedetään vaikuttavan suotuisasti lasten ja nuorten kognitioon ja käyttäytymiseen. Taustalla oleva mekanismi riippuu ainakin osittain neuroplastisuuden mekanismeista. Eläintutkimukset viittaavat siihen, että aerobinen harjoittelu lisää hermosolujen kiihottumista estämällä gamma-aminovoihapon (GABA) ergisen eston ja helpottamalla N-metyyli-D-aspartaatti (NMDA) -reseptorien aktivoitumista. Lisäksi aerobinen harjoittelu tehosti pitkäaikaisen potentiation (LTP) induktiota, jolla uskotaan olevan avainrooli solun oppimisen ja muistin mekanismeissa. Nämä havainnot vastaavat ihmisillä saatuja tietoja. Meidän ja muut tutkimuksemme ovat osoittaneet, että aerobinen harjoittelu voi parantaa aivokuoren kiihottumista lisäämällä aivokuoren sisäistä helpotusta ja vähentämällä terveillä henkilöillä TMS:n aiheuttamaa estoa. Kognitiivisella alalla eläinmallit ovat osoittaneet, että aerobinen harjoittelu vaikuttaa merkittävästi erilaisiin kognitiivisiin toimintoihin, mukaan lukien oppiminen ja muisti. Samoin ihmistutkimuksessa yksittäinen valointensiteetin aerobinen harjoitus edistää visuomotorisen tarkkuuden seurantatehtävän suorittamista ja sanallista muistia. Meta-analyyttinen tutkimus on osoittanut, että kohtalaisen tai voimakkaan aerobisen harjoituksen suotuisia vaikutuksia kognitiiviseen suorituskykyyn ihmisillä on. Erityisesti ADHD-populaatiossa aiemmat tulokset osoittivat merkittävää parannusta estokontrollissa, käsittelyn nopeudessa ja huomiossa akuutin aerobisen harjoittelun jälkeen (30 min pyöräily: 5 min lämmittely, 20 min perusharjoitus ja 5 min jäähdytys) kohtalainen intensiteetti. Yhdessä nämä tutkimukset viittaavat siihen, että aerobisen harjoittelun vaikutus ei ehkä rajoitu motorisiin alueisiin. Lisäksi aerobisen harjoituksen positiiviset vaikutukset kognitiivisiin prosesseihin ja kliinisiin tuloksiin voivat johtua sen välittävistä vaikutuksista hermomekanismeihin.

Kokemuksemme mukaan olemme kiinnostuneita kontrolloidun aerobisen harjoittelun intensiteetin akuuttien vaikutusten neurofysiologisesta perustasta ADHD:sta kärsivillä nuorilla, sen osallistumisesta kognitiivisiin prosesseihin ja kliinisistä tuloksista. Neurofysiologisten tallennusvälineiden, mukaan lukien ei-invasiivinen aivostimulaatio, yhdistetty sovellus soveltuu tutkimaan aerobisen harjoituksen vaikutusta motorisen ja prefrontaalisen aivokuoren aivokuoren fysiologiaan sekä kognition ja kliinisen suorituskyvyn toiminnallista yhteyttä ihmisillä. Käytämme TMS:ää saadaksemme joko elektromyografialla (EMG) tai EEG:llä tallennetut herätepotentiaalit aivokuoren kiihtyvyyteen, myös tiettyjen lähettimien ja neuromodulaattoreiden, kuten glutamaatin ja GABA:n, vaikutukseen tehtävän kannalta oleellisiin kohdealueisiin, kuten motoriseen ja eturintamaan. aivokuori. Lisäksi yhdistämme kognitiivisia tehtäviä (esim. inhiboiva ohjaus, työmuisti ja kognitiiviset suunnittelutehtävät) tutkiaksemme yhteyttä aerobisen harjoituksen neurofysiologisten vaikutusten ja vastaavien kognitiivisten ja kliinisten muutosten välillä. Tutkimus on erittäin tärkeä luotaessa käsitteellistä viitekehystä ADHD:n vaihtoehtoisen hoidon kehittämiseen, erityisesti aerobiseen harjoitteluun. Lisäksi tutkimuksen tulokset auttavat luomaan pohjatyötä sekä tieteelliselle että kliiniselle sovellukselle ADHD:sta kärsivillä nuorilla.