Związki między neuronalnymi korelatami percepcji wysiłku a zaangażowaniem w aktywność fizyczną (EffortLESS)

Cele i hipoteza badawcza Brak aktywności fizycznej jest poważnym problemem zdrowotnym, który jest powiązany z różnymi chorobami przewlekłymi, w tym otyłością, cukrzycą, nowotworami, chorobami układu krążenia i zaburzeniami psychicznymi. Ostatnie badania wykazały, że regularna aktywność fizyczna może zmniejszyć ryzyko zakażenia SARS-CoV-2 i ciężkich chorób COVID-19, a także poprawić odpowiedź immunologiczną na szczepionkę. W związku z tym przyjęcie aktywnego fizycznie stylu życia niesie ze sobą potencjalne korzyści zdrowotne i zostało nawet nazwane „cudownym lekarstwem” przez Akademię Królewskich Szkół Medycznych. Pomimo wdrożenia polityk mających na celu zachęcanie do regularnej aktywności fizycznej, od 2001 r. w krajach o wysokich dochodach wzrosła częstość występowania niewystarczającej aktywności fizycznej (32% w 2001 r. w porównaniu z 37% w 2018 r.). Biorąc pod uwagę ograniczony wpływ polityki zdrowotnej na zaangażowanie w aktywność fizyczną, istotne jest zbadanie innych kierunków badań, które mogą przyczynić się do zrozumienia tego wysokiego poziomu braku aktywności i opracowania innowacyjnych strategii zachęcania do aktywności fizycznej. W tym kontekście uważa się, że automatyczne przyciąganie jednostek do czynności związanych z wysiłkiem niewymagającym dużego wysiłku odgrywa kluczową rolę w braku aktywności fizycznej. Aktywność fizyczna polega na podejmowaniu wysiłku fizycznego, czyli zwiększaniu energii fizycznej dla osiągnięcia określonych celów, np. zwiększenia siły potrzebnej do podniesienia ciężkiego przedmiotu. To fizyczne nasilenie wiąże się z fenomenologicznym doświadczeniem wysiłku energetycznego. Uważa się, że osoby nieaktywne fizycznie cenią sobie wyższą percepcję wysiłku, co utrudnia ich zaangażowanie w regularną aktywność fizyczną. Brakuje jednak wiedzy na temat neuronalnych korelatów percepcji wysiłku i ich związku z brakiem aktywności fizycznej. Uzyskanie wglądu w te korelaty neuronowe jest niezwykle istotne, szczególnie w celu lepszego zrozumienia znaczenia minimalizacji wysiłku w przypadku braku aktywności fizycznej. Celem tego projektu jest zmniejszenie percepcji wysiłku i poprawa jego wyceny, zachęcenie do regularnej aktywności fizycznej i poprawa ogólnych wyników zdrowotnych.

Cel 1. Pomimo trwających badań nie ma zgody co do mechanizmów neuronalnych leżących u podstaw percepcji wysiłku, a także roli informacji zwrotnej sensorycznej. Zadania EEG i fMRI mają na celu rozwiązanie tego problemu za pomocą oryginalnych metod eksperymentalnych w celu zidentyfikowania tego mechanizmu neuronowego.

Hipoteza 1. Po A) wibracjach mięśni i B) wywołanym paraliżu niedokrwiennym i znieczuleniu, spodziewamy się zmniejszonej percepcji wysiłku związanej z aktywacją dolnej warstwy korowej S1, niezmienioną aktywacją struktur przedruchowych i zachowaną łącznością funkcjonalną między obszarami przedruchowymi a S1.

Cel 2. Odkrycie neuronowych interakcji między kopią eferentną a sygnałami wrzeciona mięśnia reaferentnego, które przyczyniają się do percepcji wysiłku. Hipoteza 2. Neuronowe korelaty percepcji wysiłku obejmują interakcje pomiędzy przedruchowymi i czuciowymi strukturami mózgu. Wzorce aktywacji neuronalnej obszarów mózgu odpowiedzialnych za percepcję wysiłku różnią się w zależności od skłonności danej osoby do angażowania się w aktywność fizyczną.

Cel 3. Zadanie 3 zbada potencjał nieinwazyjnych technik stymulacji mózgu (TMS) w zmniejszaniu percepcji wysiłku, co z kolei zwiększa jego postrzeganą wartość mierzoną ilościowo za pomocą skali CR100, będącej zmienną wynikową tego badania.

Hipoteza 3. Odczulanie wrzecion mięśniowych wywołane wibracjami oraz cTBS SMA zmniejszają percepcję wysiłku i poprawiają subiektywną wartość wysiłku fizycznego.