Effecten van aërobe inspanningsinterventie bij adolescenten met ADHD (Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder)

Aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit (ADHD) is de meest voorkomende neuropsychiatrische stoornis die 5-10% van de kinderen wereldwijd treft (7-8% in Taiwan), en wordt gekenmerkt door een aanhoudend patroon van onoplettendheid en/of hyperactiviteit/impulsiviteit. Recent onderzoek schatte dat ongeveer 57% van de kinderen met ADHD aanhoudende symptomen zullen blijven hebben in de adolescentie en volwassenheid. Vanwege het dynamische neurocognitieve ontwikkelingsproces en de overgang en vorming van educatieve en sociale relaties vertegenwoordigen adolescenten (13-17 jaar) kritische perioden in de levensfase. Opkomende literatuur heeft voorgesteld dat de belangrijkste aandoeningen van ADHD verband houden met cognitieve functiestoornissen zoals remmende controle, werkgeheugen en cognitieve planning. Deze tekorten verstoren het onderwijsproces, schaden academische en sociale functies en verminderen de kwaliteit van leven van adolescenten met ADHD ernstig.

Onlangs worden niet-invasieve hersenstimulatietechnieken overwogen voor het onderzoeken van het neurale mechanisme van neurologische ontwikkelingsstoornissen, waaronder ADHD. Eerdere onderzoeken waarbij gebruik werd gemaakt van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) in combinatie met motor-evoked potentials (Europarlementariërs; spiercontractie als reactie op TMS) hebben tekorten gemeld in specifieke remmende functies van de motorische lus bij ADHD. In lijn hiermee vond onze vorige studie een verminderde intracorticale remming en verbeterde intracorticale facilitatie bij ADHD-patiënten vergeleken met gezonde controlepersonen (wordt momenteel beoordeeld). Deze bevindingen impliceerden dat ADHD-oorzaken voortkomen uit verstoringen in grootschalige hersennetwerken. Daarom is het essentieel om het neurofysiologische mechanisme bij ADHD te begrijpen, en bovendien effectieve interventies te ontwikkelen op basis van deze basis.

Aërobe oefening is voorgesteld als een veilige en goedkope aanvullende therapie voor ADHD en het is bekend dat het gunstige effecten heeft op de cognitie en gedragsprestaties bij kinderen en adolescenten. Het onderliggende mechanisme hangt op zijn minst gedeeltelijk af van mechanismen van neuroplasticiteit. Uit gegevens bij dieren blijkt dat de neuronale prikkelbaarheid wordt vergroot door aerobe oefeningen via het onderdrukken van de remming van gamma-aminoboterzuur (GABA) en het faciliteren van de activering van N-methyl-D-aspartaat (NMDA) -receptoren. Bovendien versterkte aërobe oefening de inductie van langetermijnpotentiatie (LTP), waarvan wordt aangenomen dat het een sleutelrol speelt in de cellulaire mechanismen van leren en geheugen. Deze bevindingen komen overeen met menselijke gegevens. Onze en andere onderzoeken hebben aangetoond dat aerobe oefeningen de corticale prikkelbaarheid kunnen vergroten door de intracorticale facilitatie te vergroten en de remming door TMS bij gezonde proefpersonen te verminderen. Op cognitief domein hebben diermodellen aangetoond dat aerobe oefeningen een prominente invloed hebben op diverse cognitieve functies, waaronder leren en geheugen. Op dezelfde manier bevordert een enkele periode van aerobe oefeningen met lichtintensiteit in het onderzoek bij mensen de prestaties van een taak voor het volgen van de visuomotorische nauwkeurigheid en het verbale geheugen. Meta-analytisch onderzoek heeft gunstige effecten aangetoond van aerobe oefeningen met matige tot krachtige intensiteit op de cognitieve prestaties bij mensen. Specifiek voor de ADHD-populatie lieten eerdere resultaten een significante verbetering zien in de remmende controle, verwerkingssnelheid en aandacht na acute aerobe oefeningen (30 minuten fietsen: 5 minuten opwarmen, 20 minuten kernoefeningen en 5 minuten afkoelen) bij gemiddelde intensiteit. Alles bij elkaar suggereren deze onderzoeken dat de impact van aërobe oefeningen mogelijk niet beperkt blijft tot het motorische domein. Bovendien kunnen de positieve effecten van aerobe oefeningen op cognitieve processen en klinische resultaten worden veroorzaakt door de mediërende effecten ervan op neurale mechanismen.

Volgens ons ervaren onderzoek zijn we geïnteresseerd in de neurofysiologische basis van de impact van de acute effecten van gecontroleerde aerobe trainingsintensiteiten bij adolescenten met ADHD, de betrokkenheid ervan bij cognitieve processen en de klinische uitkomsten. Gecombineerde toepassing van neurofysiologische registratiehulpmiddelen, waaronder niet-invasieve hersenstimulatie, is geschikt om de impact van aerobe oefeningen op de corticale fysiologie van de motorische en prefrontale cortex, en de functionele associatie van cognitie en klinische prestaties bij mensen te onderzoeken. We zullen TMS toepassen om opgewekte potentiëlen te verkrijgen die zijn vastgelegd met elektromyografie (EMG) of EEG op de corticale prikkelbaarheid, ook met betrekking tot de bijdragen van specifieke zenders en neuromodulatoren, zoals glutamaat en GABA, over taakrelevante doelgebieden zoals motorische en prefrontale cortex. Verder zullen we cognitieve taken (bijvoorbeeld remmende controle, werkgeheugen en cognitieve planningstaken) combineren om de associatie tussen de neurofysiologische effecten van aerobe oefeningen en respectievelijke cognitieve en klinische veranderingen te onderzoeken. De studie zal van cruciaal belang zijn bij het opzetten van een conceptueel raamwerk voor de ontwikkeling van alternatieve behandelingen bij ADHD, vooral voor aerobe inspanningsinterventies. Bovendien dragen de resultaten van het onderzoek bij aan het leggen van de basis voor zowel wetenschappelijke als klinische toepassing bij adolescenten met ADHD.