Resumen
La creciente evidencia sugiere que el ejercicio físico puede mejorar la función cognitiva a corto y largo plazo. El ejercicio aeróbico se ha estudiado más ampliamente. El trabajo preliminar sugiere que el entrenamiento de resistencia también mejora la función cognitiva, particularmente la función ejecutiva. Por el contrario, la mayoría de los estudios encontraron poco efecto de dosis por intensidad. En consecuencia, los beneficios cognitivos pueden ser provocados, al menos en parte, por el movimiento en lugar del esfuerzo físico del entrenamiento de resistencia. El objetivo aquí era examinar y comparar los cambios agudos en la función ejecutiva después del entrenamiento de resistencia y un control de movimiento sin carga entre los adultos jóvenes y sanos. Veintidós adultos jóvenes sanos jóvenes (edad media 23.4 años (2.4); 50% femenino) completaron tres condiciones, una condición de referencia y dos condiciones experimentales (entrenamiento de resistencia de intensidad moderada, control de movimiento sin carga). Los participantes completaron una tarea Stroop modificada computarizada con electroencefalografía concurrente (EEG) antes y 10, 20, 30 y 40 minutos después de cada intervención. Los resultados (tiempo de respuesta incongruente y congruente, precisión, amplitud y latencia de EEG P3) se analizaron utilizando modelos de regresión lineal mixtos (factores: condición, tiempo, condición*tiempo). Hubo un efecto principal del tiempo para el tiempo de respuesta Stroop (F4,84 = 3.94, P = 0.006 y F4,84 = 10.27, p <0.0001 respectivamente) y la amplitud p3 incongruente y congruente (F4,76 = 4.40, P = 0.003 y F4,76 = 5.09, p = 0.001 respectivamente). Los análisis post-hoc indicaron que la amplitud de P3 incongruente y congruente se elevó en los puntos de tiempo hasta 40 minutos después de las intervenciones (en comparación con la preintervención, p <0.05). Los tiempos de respuesta incongruentes y congruentes fueron más rápidos a los 10 minutos después de la intervención que la preintervención (p <0.04). No hubo un efecto principal de la condición o interacción entre la condición y el tiempo para ninguno de los resultados (P≥0.53). Se observaron mejoras similares en la función ejecutiva después del movimiento sin carga y el entrenamiento de resistencia, lo que sugiere que el movimiento es al menos parcialmente responsable de los beneficios para la función ejecutiva. La investigación futura debería continuar investigando la influencia del movimiento versus el esfuerzo físico en el entrenamiento de resistencia al incluir un movimiento y un control sin movimiento.
Introducción
La función cognitiva se refiere a procesos mentales que están involucrados en la adquisición de conocimiento y comprensión a través del pensamiento y la experiencia. La función cognitiva es fundamental para todas las acciones voluntarias, incluido el rendimiento académico, el éxito ocupacional e independencia funcional (1). Las estrategias de avance para mejorar la función cognitiva podrían mejorar el aprendizaje y el desarrollo en la vida temprana y reducir el riesgo de deterioro cognitivo de la vida tardía. Está bien establecido que el comportamiento físico está influenciado importante por los recursos cognitivos (2,3). El reverso también parece ser cierto. La evidencia acumulada sugiere que la función cognitiva puede ser alterada por el comportamiento físico y, específicamente el ejercicio físico ((4–6). El ejercicio es un enfoque atractivo para mejorar la función cognitiva, en parte debido a su amplio salud y beneficios funcionales (7).
Las pautas de ejercicio para adultos recomiendan ejercicio aeróbico y entrenamiento de resistencia (8–10). Sin embargo, la mayoría de los estudios de los cambios cognitivos con el ejercicio han investigado la influencia del ejercicio aeróbico. Existe cierta evidencia de que tanto una sola sesión como un período de entrenamiento de ejercicio aeróbico mejora la función cognitiva entre los adultos jóvenes y mayores (4,11,12), aunque los resultados son inconsistentes. Menos estudios han examinado el impacto del entrenamiento de resistencia en la función cognitiva (por ejemplo, ((13,14).
El entrenamiento resistente tiene amplios beneficios para la salud metabólica y musculoesquelética. La evidencia preliminar también sugiere que el entrenamiento de resistencia parece aumentar la magnitud de las mejoras a la función cognitiva más allá de las experimentadas con el ejercicio aeróbico solo (5,14). Además, el entrenamiento de resistencia solo durante 3 a 24 meses puede mejorar la función ejecutiva, la atención selectiva y la planificación de objetivos entre los adultos mayores en comparación con un grupo de control de estiramiento y tonificación (15–18). Sin embargo, estos estudios de entrenamiento ofrecen poca evidencia de un efecto de dosis por intensidad o frecuencia de entrenamiento de resistencia (15,16). Como resultado, no está claro si es el esfuerzo físico requerido por el entrenamiento de resistencia lo que impulsa los cambios cognitivos o si los cambios cognitivos pueden ser parcialmente impulsados por la novedad de la intervención o el movimiento en sí.
Estudios recientes sugieren que la función cognitiva también puede mejorar de manera aguda después de un solo combate de entrenamiento de resistencia, aunque los resultados son variables entre los estudios (13,19–27). Los beneficios parecen ser mayores y más consistentemente observados para elementos de la función ejecutiva, incluidas la memoria de trabajo, la planificación y el control inhibitorio (13,19–27). La función ejecutiva se refiere al control de los procesos mentales para facilitar los objetivos actuales. En particular, el control inhibitorio, un componente de la función ejecutiva que implica la supresión o rechazo de estímulos irrelevantes para lograr un comportamiento relacionado con el objetivo (28,29), se observó que mejoró después del entrenamiento de resistencia cuando se midió con una tarea Stroop o Flanker (por ejemplo ((por ejemplo, ((23,26)).
Para aprovechar los beneficios cognitivos agudos del entrenamiento de resistencia, la identificación de la dosis óptima es de interés. Un estudio de los beneficios cognitivos agudos del entrenamiento de resistencia comparó la cognición después del descanso, el entrenamiento de resistencia de alta intensidad baja, moderada y de alta intensidad. Para el procesamiento de la información, hubo una relación lineal entre la intensidad del entrenamiento de resistencia y las mejoras cognitivas, donde una mayor intensidad resultó en una mayor mejoras en el procesamiento de la información (21). Sin embargo, la relación entre la intensidad del entrenamiento de resistencia y la función ejecutiva (medida con una tarea Stroop) fue cuadrática en lugar de lineal. Es decir, la función ejecutiva mejoró después de todas las intensidades de entrenamiento de resistencia en comparación con el descanso, pero las mejoras fueron relativamente similares a través de las intensidades de entrenamiento de resistencia (21). Esto es paralelo a los resultados de los estudios de entrenamiento de resistencia a largo plazo, que muestran poco o ningún efecto de la dosis de entrenamiento de resistencia en funciones cognitivas de alto nivel (15,16). Como resultado, no está claro si los beneficios a corto y largo plazo de la capacitación de resistencia en la función ejecutiva dependen de la intensidad. Si no, es posible que el movimiento requerido por la capacitación de resistencia sea al menos parcialmente responsable de los beneficios para la función ejecutiva. Mecánicamente, incluso el movimiento sin carga, si es novedoso, podría alterar la excitación y, por lo tanto, la función ejecutiva a corto plazo (30).
El uso de electroencefalografía (EEG) puede proporcionar información sobre los cambios corticales que sustentan los cambios en la función ejecutiva después de la capacitación de resistencia aguda. Los potenciales relacionados con el evento (ERP), en particular, pueden caracterizar los cambios en la actividad cortical relacionadas con los estímulos cognitivos (u otros) (31). Aunque varios estudios han caracterizado cambios en ERP con ejercicio aeróbico (32–34), solo un estudio ha utilizado ERP para caracterizar los cambios después del entrenamiento de resistencia aguda (26). El estudio probó los efectos del entrenamiento de resistencia moderado y de alta intensidad entre adultos jóvenes sanos en la función ejecutiva y la actividad cortical asociada (forma de onda P3) durante una tarea modificada de flanker Erickson (26). La forma de onda P3 es uno de los ERP más ampliamente estudiados del cuero cabelludo. Tiene una distribución centro-parietal y se cree que refleja procesos de actualización de contexto y memoria que ocurre cada vez que se presenta una nueva información sensorial y se selecciona una respuesta. La amplitud P3 parece depender de la capacidad para procesar estímulos relevantes, mientras que se cree que la latencia P3 refleja la velocidad de procesamiento (31,35,36). Las mayores amplitudes de P3 se observaron de manera similar después de un entrenamiento de resistencia aguda de intensidad moderada y de alta intensidad (26), que se cree que refleja los recursos atencionales dedicados a los estímulos (31,32).
El objetivo de este estudio fue examinar y comparar los efectos agudos del entrenamiento de resistencia de intensidad moderada y el movimiento sin carga en la función ejecutiva entre adultos jóvenes y sanos. Un objetivo secundario era comprender el curso temporal de los efectos evaluando la función ejecutiva en varios puntos de tiempo hasta 40 minutos después de la intervención. Estudios anteriores han examinado principalmente los cambios en la función ejecutiva inmediatamente después del ejercicio o cuando la frecuencia cardíaca regresa cerca de la línea de base (aproximadamente 40 minutos después del ejercicio) (4,25,32). Presumimos que la función ejecutiva mejoraría después del entrenamiento de resistencia y el movimiento sin carga, pero que las mejoras serían mayores después del entrenamiento de resistencia. Estas investigaciones proporcionarán información sobre si el esfuerzo físico de la capacitación en resistencia proporciona un beneficio adicional a la función ejecutiva sobre el movimiento sin carga.
Material y métodos
Participantes
Veintidós jóvenes adultos sanos (de 20 a 30 años) fueron reclutados para este estudio. Los participantes fueron examinados para que se preparen para ejercer utilizando el Cuestionario de preparación de la actividad física (PAR-Q) (37). Los participantes que tenían trastornos musculoesqueléticos que interferirían con el entrenamiento de resistencia, tenían conmoción cerebral en el último año, tenían epilepsia o que estaban tomando medicamentos que alterarían la frecuencia cardíaca o la presión arterial. Este estudio fue revisado y recibió la autorización de ética por una Junta de Ética de la Investigación de la Universidad de Waterloo. Todos los participantes proporcionaron consentimiento informado por escrito.
Diseño de estudio
Este estudio utilizó un diseño de medidas repetidas para investigar y comparar los efectos del entrenamiento de resistencia de intensidad moderada y el movimiento sin carga en la función ejecutiva. Cada participante completó tres sesiones, una sesión de familiarización y dos sesiones experimentales. Las sesiones se completaron con dos semanas de diferencia el mismo día de la semana y a la misma hora del día. El orden de las dos condiciones experimentales fue aleatorizada. Se pidió a todos los participantes que se abstuvieran del ejercicio y el consumo de estimulantes y depresores (por ejemplo, cafeína, efedrina o tetrahidrocannabinol) en los días de las pruebas, que se confirmó al llegar al laboratorio.
Protocolo de línea de base.
En la sesión de referencia, los participantes informaron por primera vez información demográfica y tuvieron altura y peso medidos. Luego informaron su semana pasada de actividad física utilizando el Cuestionario Internacional de Actividad Física (IPAQ) y completaron un cuestionario de entrenamiento de resistencia que investigó la frecuencia de entrenamiento de resistencia, la duración y la intensidad en los últimos 6 meses.
Luego, los participantes practicaron el protocolo de evaluación, que los familiarizó para estudiar el protocolo, una tarea Stroop modificada y la configuración y recolección del EEG. La exposición a experiencias novedosas, incluidos los procedimientos experimentales, puede alterar la excitación y, por lo tanto, influir en el rendimiento cognitivo. Los participantes completaron 3 bloques de 100 ensayos de la tarea Stroop (detallada a continuación), se sentaron para un descanso silencioso durante 30 minutos y luego completaron dos bloques de la tarea Stroop 4 más veces, simulando el momento del protocolo de evaluación.
Luego, los participantes completaron su evaluación de 10 rm para cada uno de los 5 ejercicios de entrenamiento de resistencia (prensa de piernas, desplegable, rizado de isquiotibiales, prensa de cofre vertical, rizo bilateral de bíceps, extensión bilateral del tríceps) de acuerdo con el procedimiento de prueba de 10-RM del nacional Asociación de fuerza y acondicionamiento (9). Los 10-RM se usaron para determinar las cargas para la condición de entrenamiento de resistencia posterior. En resumen, los participantes realizaron de 4 a 5 series de cada ejercicio al aumentar el peso con un descanso de 2 a 3 minutos entre series. El incremento del aumento de peso dependía de la dificultad del conjunto anterior, según el protocolo de prueba de la Asociación Nacional de Fuerza y Acondicionamiento (9). El 10-RM se identificó a partir del peso máximo al que el participante podía realizar el ejercicio para no más de 10 repeticiones. Si un participante no podía completar las diez repeticiones completas antes de la fatiga, se usó una calculadora del esquema de repetición para estimar su 10-RM (38).
Después de completar el …
