Abstraktní
Drogová závislost je celosvětovým problémem v oblasti veřejného zdraví, které je výsledkem mnoha jevů, včetně společenských i biologických. Ukázalo se, že chronické užívání psychoaktivních látek vyvolává strukturální a funkční změny v mozku, které narušují kognitivní kontrolu a podporují nutkavé chování při hledání. Bylo prokázáno, že fyzické cvičení zlepšuje mozkové funkce a poznání u zdravé i klinické populace. Zatímco některé studie prokázaly potenciální výhody fyzického cvičení při léčbě a prevenci návykových návyků, jen málo studií zkoumalo jeho kognitivní a neurobiologické přínosy pro mozky závislé na drogách. Zde uvádíme přehled studií na lidech s využitím kognitivních behaviorálních reakcí a neuroimagingových technik, které ukazují, že cvičení může být účinnou pomocnou léčbou pro návykové poruchy. Dále popisujeme neurobiologické mechanismy, kterými neuroplasticita vyvolaná cvičením v prefrontální kůře zlepšuje výkonné funkce a může snižovat nutkavé chování u jedinců náchylných k poruchám užívání návykových látek. Nakonec navrhujeme integrativní kognitivně-psychobiologický model cvičení pro použití v budoucím výzkumu drogové závislosti a praktické vedení v klinických podmínkách.
Úvod
Závislost na psychoaktivních látkách (např. Nikotinu, kokainu, marihuaně, alkoholu, heroinu, inhalantech, LSD a extáze) je problémem veřejného zdraví moderního světa (1). Diagnostický a statistický manuál duševních poruch Americké psychiatrické asociace (DSM-V 2013) klasifikuje závislost na drogách jako poruchu užívání návykových látek (SUD), pokud jednotlivec splňuje dvě nebo více z následujících kritérií týkajících se užívání psychoaktivních látek: tolerance, touha, opakované pokusy o ukončení užívání nebo sociální, osobní, fyzické nebo psychologické problémy spojené s užíváním drog (2). Kromě vlivů biologických, kulturních, sociálních, ekonomických a psychologických faktorů na jedince se SUD (3), studie na zvířecích modelech a lidech ukázaly, že užívání psychoaktivní látky vyvolává epigenetické, molekulární, strukturální a funkční změny v mozku (4). Neurobiologický model drogové závislosti tedy navrhl komplexní interakci mezi biologickými a environmentálními faktory a vytvořil nové integrační perspektivy pro prevenci, léčbu a farmakologické cíle (5).
SUD je tradičně spojen s abnormálním uvolňováním dopaminu a citlivostí v systému odměňování mozku. Tato nervová síť se skládá z několika vzájemně propojených oblastí mozku, včetně ventrální tegmentální oblasti, nucleus accumbens, amygdala, striatum, hippocampu a prefrontální kůry (PFC) (6). PFC je integrovaný nervový systém u lidí potřebný pro normální výkonné fungování, včetně rozhodování a inhibiční kontroly a prospěšného socio-emočního fungování (7). Studie využívající pozitronovou emisní tomografii (PET) a funkční magnetickou rezonanci (fMRI) prokázaly, že jedinci s SUD vykazují sníženou aktivitu v PFC (8). Zdá se, že tento stav souvisí se sníženým počtem dopaminových receptorů a abnormální rychlostí vypalování dopaminergních neuronů (9). Tyto změny v dopaminovém systému a aktivitě PFC mohou upřednostňovat nutkavý příjem látek a hledání chování, stejně jako ztrátu kontroly nad spotřebou drog (8). Podobně byl jako vysvětlení zvláštní zranitelnosti dospívajících vůči zneužívání drog navržen neúplný prefrontální vývoj mozkové kůry a výsledné snížení schopnosti kontrolovat impulzivní rozhodnutí (10), zdůrazňující důležitost prevence užívání návykových psychoaktivních drog během tohoto období vývoje mozku. Proto současné rehabilitační programy zdůrazňovaly význam interdisciplinárních léčebných přístupů, které se zaměřují na obnovení normálního fungování PFC, zatímco kombinují použití léků, sociální péče a behaviorální terapie podporované psychiatry, psychology, sociálními pracovníky a rodinou (5).
Fyzické cvičení bylo navrženo jako doplňková terapie u jedinců se SUD podstupujících léčbu v různých stádiích rehabilitace závislosti (11-13). Předklinický výzkum na zvířatech prokázal neurobiologické mechanismy indukované fyzickým cvičením, které podporují jeho potenciální použití jako terapeutická strategie k léčbě závislosti na drogách. Příklady jsou následující: normalizace dopaminergních a glutaminergních přenosů, podpora epigenetických interakcí zprostředkovaných BDNF (neurotrofický faktor odvozený z mozku) a modifikace dopaminergní signalizace v bazálních gangliích (11, 14). Identifikace podobných molekulárních interakcí mezi cvičením a lidským mozkem však představuje významné metodologické výzvy, které je třeba překonat, aby se tyto nálezy přenesly ze zvířecích modelů na člověka.
Přínosy fyzického cvičení pro kognitivní fungování a strukturu mozku u lidí jsou na druhé straně dobře zdokumentovány v literatuře (15). Například aerobní cvičení je spojeno se zlepšením výkonných funkcí a zvýšeným objemem šedé hmoty a aktivitou v regionech PFC (16, 17). Dále děti a dospělí s vyšší kardiorespirační zdatností (tj. VO2 max) vykazují zlepšenou kognitivní výkonnost a neuronální aktivitu v PFC a předním cingulate cortex (ACC) (18). Výsledky předklinických studií na zvířatech ukazují, že se zdá, že tyto mozkové adaptace souvisejí s uvolňováním cvičením indukovaných molekul, jako je BDNF (19) a IGF-1 (inzulínový růstový faktor 1) (20). Obě molekuly působí jako neurotrofní faktory a vytvářejí nové synapse, neurony a neuronové sítě (18). Tyto úpravy jsou usnadněny zvýšením průtoku krve mozkem během cvičení (21) a uvolnění vaskulárního endoteliálního růstového faktoru (VEGF) (22), který podporuje mitotickou aktivitu ve vaskulárních endoteliálních buňkách, čímž podporuje angiogenezi a zvyšuje zásobování neuronů kyslíkem a živinami (18). Kromě toho cvičení souvisí také s integritou bariéry mozek-krev (23). I přes širokou škálu výhod cvičícího mozku je však třeba dále zkoumat jeho účinky na jednotlivce se SUD, kteří mají zhoršené PFC a kognitivní funkce.
V tomto krátkém přehledu představujeme výsledky přehledu současné literatury o cvičení a SUD. Naše hledání jsme omezili na studie, které zkoumaly účinek akutního nebo chronického aerobního cvičení na kognitivní a / nebo neurobiologické markery u lidí se SUD. Hledané výrazy použité pro výběr článků byly „cigarety na tabák“, „nikotin“, „alkohol“, „metamfetamin“, „crack“, „kokain a marihuana“, „fyzická aktivita“, „vytrvalostní cvičení“, „aerobní cvičení“, „Závislost“: porucha užívání návykových látek, „výkonné funkce“, „prefrontální kůra“, „poznávání“ a „mozek“. Dva autoři vybrali publikované a recenzované články identifikované v elektronických databázích (Pubmed Central, Medline, Scopus a Web of Science) v únoru 2019, zatímco třetí autor vyřešil rozdíly v názorech. Byly zváženy pouze články publikované v angličtině. Nakonec navrhujeme integrační kognitivně-psychobiologický model cvičení na podporu budoucího výzkumu subjektu a poskytnutí metodického vedení pro jeho aplikaci v klinických podmínkách jako terapeutický nástroj pro léčbu SUD.
Vliv aerobního cvičení na mozek a kognitivní funkce u jedinců s SUD
Aerobní cvičení se obvykle provádí při submaximální intenzitě po dlouhou dobu, přičemž většina spotřeby energie pochází z mitochondriální produkce kyslíku ATP. Organické adaptace kardiorespiračního systému v důsledku aerobního tréninku se projevují hlavně vyššími hodnotami VO2 max, což bylo spojeno se zlepšením několika zdravotních parametrů, mozkem a kognitivní funkcí (18, 24). Mezi příklady aerobního cvičení patří běh, plavání a jízda na kole mezi letními sporty a běžecké lyžování nebo bruslení mezi zimními sporty (25). Tabulka 1 popisuje studie, které zkoumaly účinek aerobního cvičení na mozek a kognitivní funkce u jedinců se SUD. Bylo prokázáno, že akutní účinky aerobního cvičení (tj. Bezprostředně po ukončení cvičení) zahrnují zvýšení oxygenace PFC spojené s větší inhibiční kontrolou (26) a vylepšené paměti, pozornosti a rychlosti zpracování u uživatelů polysubstance (27). Podobně uživatelé metamfetaminu, kteří cvičili na stacionárním cyklistickém ergometru, vykazovali poté zlepšení, jako například lepší inhibiční kontrolu specifickou pro léčivo, snížené úrovně touhy a zvýšenou mozkovou aktivitu v ACC, oblasti zapojené do monitorování a inhibice konfliktů (28). Wang a kol. (29) a Wang, Zhou a Chang (30) také studovali uživatele metamfetaminu a ukázali, že cvičení prováděné s mírnou intenzitou (tj. 65 – 75% maximální srdeční frekvence) vyvolává snížení hladiny touhy, zlepšuje výkon při úkolu go / no-go a zvyšuje amplitudu N2 během no- jít za podmínek, kdy jednotlivci musí potlačit impuls k stisknutí spodní části obrazovky počítače po vizuální narážce. Pozoruhodně, N2 je událost-související potenciál, monitorovaný pomocí neinvazivní elektroencefalografie (EEG), který pochází z fronto-parietální kůry a je přímo spojen s inhibiční kontrolou (31).
Tabulka 1
Studie zkoumající účinky fyzického cvičení na mozek a kognitivní funkce u jedinců s poruchami užívání návykových látek.
| Výsledky studií akutního cvičení | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Odkaz | Studijní postupy | Typ léku | Cvičení (typ; intenzita; čas) | Neurobiologický marker a kognitivní test | Výsledky |
| Janse Van Rensburg a Taylor, (2008) (32) | Kuřáci (N = 23) prošli podmínkami (Cvičení a pasivní odpočinek). Provedli kognitivní test před a po podmínkách. | Nikotin | Aerobní cvičení na běžícím pásu; Lehká intenzita vlastního tempa; Zahřívání 2min a cvičení 15min | Stroop test | Po cvičení cvičení kuřáci nezlepšili výkon kognitivního testu ve srovnání s kontrolním sezením. |
| Janse Van Rensburg a kol., (2009) (33) | Kuřáci (N = 10) prošli podmínkami (Cvičení a pasivní odpočinek) následované skenováním fMRI při sledování kouření a neutrálních obrázků. | Nikotin | Aerobní cvičení na cykloergometru; Střední intenzita (RPE 11-13); Zahřívání 2min, cvičení 10min. | fMRI | Kuřáci prezentovali sníženou mozkovou aktivitu v oblastech souvisejících s odměnou, motivací a visuoprostorovou pozorností po cvičení ve srovnání s kontrolními podmínkami. |
| Rensburg a kol., (2012) ( 34) | Kuřáci (N = 20) prošli podmínkami (Cvičení a pasivní odpočinek) následované skenováním fMRI při sledování kouření a neutrálních obrázků. | Nikotin | Aerobní cvičení na cykloergometru; Střední intenzita (RPE 11-13); Zahřívání 2min, cvičení 10min) | fMRI | Kuřáci prezentovali sníženou aktivitu ve vizuálním zpracování (tj. Týlní kůře) v průběhu kouření po cvičení |
| Wang, Zhou a Chang., 2015 (30) | Účastníci (N = 24) provedli dvě podmínky: cvičení a kontrolní čtení čtení Kognitivní testy a mozková elektroaktivita byly měřeny po každé podmínce. | Metamfetamin | Aerobní cvičení na ergometru cyklu; 65-75% odhadovaného maximálního HR, 30min (5min zahřívání, 20min cvičení a 5min vychlazování) | Elektroencefalogram (EEG), GoNoGo | Obecná i metamfetaminová specifická inhibiční kontrola byla zlepšena po cvičení ve srovnání s kontrolní relací. Větší amplituda N2 byla pozorována během kognitivních testů za podmínek Nogo obou inhibičních kontrolních testů ve srovnání s kontrolní relací. |
| Wang a kol., 2016 (29) | Účastníci (N = 92) byli náhodně přiděleni do skupin 4: lehké cvičení, mírné cvičení, intenzivní cvičení a kontrolní skupina pro čtení. Kognitivní test a elektrická aktivita mozku byly měřeny před a 20min po cvičení nebo čtení. | Metamfetamin | Aerobní cvičení na ergometru cyklu; každá skupina měla svou vlastní intenzitu na základě odhadovaného maximálního HR (40-50%, 65-75% a 85-95%, což odpovídá světelné, střední a vysoké intenzitě); 30min cvičení (5min zahřívání, 20min cvičení a 5min vychlazování) | Elektroencefalogram (EEG) chvíli provádí obecný úkol GoNogo a metamfetamin specifický úkol GoNogo. | Střední skupina intenzity vykázala lepší reakční dobu a menší počet chyb. Stejná skupina vykázala větší N2 amplitudu během Nogo podmínek obecné i meth-specifické inhibiční kontroly. |
| Da Costa a kol., 2017 (35) | Jednotlivci s poruchou užívání návykových látek (N = 15) byli porovnáváni se zdravými jedinci 15 během cvičení s maximálním úsilím. Během relace měli všichni dobrovolníci měřit prefrontální okysličování kůry při provádění kognitivního testu. | Více uživatelů drog (35.5% bylo závislých na jedné látce, 43% na dvě látky a 21.1% na tři látky). 8 hlásil, že je uživatelem cracku / kokainu, 6 byli uživatelé alkoholu a 3 byli uživatelé marihuany. | Aerobní cvičení až do dobrovolného vyčerpání [20 na Borgově stupnici (6-20)]. Cyklometr byl udržován v 60-70 rpm. Počáteční zatížení bylo 25w a každé dvě minuty došlo k přírůstku 25w. | Blízká infračervená spektroskopie (NIRS) a Stroopův test | Jednotlivci s poruchou užívání návykových látek zvýšili prefrontální okysličování kůry během cvičení spojené s lepší dobou reakce při Stroopově testu. Po cvičení byly také hlášeny nižší touhy. |
| Da Costa a kol., (2016) (36) | Jednotlivci se zneužíváním návykových látek (N = 9) prováděli 3 měsíců od zákroku. Před a po zátěžovém protokolu provedli kognitivní test. | Crack a kokain | Aerobní cvičení (volný běh), vlastní intenzita; 3 relace / týden; 36-60min / relace. Protokol trval 3 měsíců. | Stroop test | Bylo zjištěno, že účastníci zkrátili reakční dobu spojenou se zlepšením kardiorespirační zdatnosti. Počet chyb ve Stroopově testu zůstal stejný při porovnání před a po zásahu. |
| Cabral a kol., (2017) (37)(A) | Případová zpráva. Subjekt provedl prefrontální okysličení kůry během přírůstkového cvičení před, 45 dní po a 90 dní po začátku běžícího protokolu. | Alkohol a nikotin | Aerobní cvičení (volný běh); intenzita vlastního výběru; 3 relace / týden; doba běhu byla prodloužena po týdnech (první týden: 3-6min, minulý týden: 40-50min). Protokol trval 12 týdny. | Blízko infračervené spektroskopie (NIRS). Stroop test | Po 90 dnech běhu subjekt zlepšil prefrontální okysličení kortikalózy v 921% při ventilačním prahu, 604.2% v respiračním kompenzačním bodě a 76.1% při maximálním úsilí. Navíc jednotlivec zvýšil počet správných odpovědí během inhibičního kontrolního testu o 266.6% a reakční doby o 23%. |
| Wang a kol., (2017) (38) | Randomizovaná studie řízené studie. Účastníci byli rozděleni do dvou skupin: cvičení (N = 25) a kontrolní skupina (N = 25). Kognitivní testy a elektroencefalogram byly měřeny v obou skupinách před a po 12 týdnech. | Metamfetamin | Aerobní cvičení (jízda na kole, jogging, švihadlo); 65-75% odhadovaného maximálního HR; 3 relace / týden; 40min / relace (zahřívání 5min, aerobní cvičení 30min a vychladnutí 5min). Protokol byl prováděn po dobu 12 týdnů. | Elektroencefalogram (EEG), Go / NoGo | Obecná i metamfetaminová specifická inhibiční kontrola se po cvičení zvýšila ve srovnání s kontrolní skupinou. Větší amplituda N2 byla pozorována během kognitivních testů na Nogo podmínkách obou inhibičních testů ve srovnání s kontrolní skupinou. |
| Cabral a kol., (2018) (39) (b) | Případová zpráva. Účastník nechal měřit svou mozkovou aktivitu před a po zátěžovém protokolu během odpočinku, zatímco prováděl kognitivní test. Kromě toho byla při přírůstkovém cvičení na běžeckém pásu měřena prefrontální kůra okysličování. | Crack / kokain a alkohol | Aerobní cvičení s vysokou intenzitou; vše pro 30 a odpočinek pro 4: 30min 3 relace týdně. Protokol trval 4 týdny. | Elektroencefalogram (EEG) a blízká infračervená spektroskopie (NIRS), Stroopův test | Prefrontální kůra oxyhemoglobin zvýšila 228.2% na začátku testu na běžeckém pásu, 305.4% na středu a 359.4% na konci testu. Aktivita prefrontální kůry během testu Stroop byla zvýšena. Stroop efekt byl snížen o 327%. |
U uživatelů nikotinu metaanalýza (40) a systematický přezkum (41) vykazují malý nebo žádný účinek cvičení při odvykání kouření. Tyto přehledy však nezahrnovaly studie využívající kognitivní nebo neurobiologické markery jako výsledky. Na druhé straně, Rensburg et al. (32-34) provedli řadu důležitých experimentů, které naznačují možné přínosy aerobního cvičení pro mozek a kognitivní funkce uživatelů nikotinu. První studie ukázala, že 15 min cvičení na běžícím pásu s intenzitou světla snížilo hladinu touhy ve srovnání s kontrolními podmínkami (pasivní odpočinek), ale nenašlo zlepšení v inhibiční kontrole. Výkon v inhibiční kontrolní úloze byl však měřen pouze podle reakční doby a nikoli podle počtu chyb, což by mohlo omezit naši interpretaci výsledků (32). Ve druhém experimentu vyvolalo 10 min cyklického cvičení se střední intenzitou snížení hladiny touhy ve srovnání s kontrolními podmínkami (pasivní sezení po 10 min). Po každé podmínce podstoupili účastníci fMRI skenování při prohlížení neutrálních obrázků a obrázků souvisejících s kouřením. Při sledování obrazů kouření účastníci prokázali sníženou aktivaci v mozkových oblastech souvisejících s odměnou (tj. Jádro caudate), motivací (tj. Orbitofrontální kůra) a visuoprostorovou pozorností (tj. Parietální lalok a parahippocampální gyrus) po cvičení (33). Další studie replikovala stejný experimentální návrh s větším vzorkem kuřáků. Výsledky ukázaly, že 10 min cvičení se střední intenzitou také snížilo úroveň touhy a analýzy fMRI odhalily sníženou aktivitu ve vizuálním zpracování (tj. Týlní kůře) v průběhu kouření pro podmínky cvičení, ale ne pro kontrolní stav (pasivní sezení). (34). Tyto výsledky tedy ukazují potenciální účinky aerobního cvičení na modulaci touhy a korelované mozkové oblasti u uživatelů nikotinu.
Proto, i přes dosud omezené množství studií dostupných v literatuře, je zřejmé, že akutní relace aerobního cvičení snižují úroveň touhy a zdá se, že u těchto jedinců prospívají kognitivním a mozkovým funkcím. Mohlo by však být také důležité pochopit, zda pravidelně prováděné cvičení (tj. Chronické účinky) může potenciální akutní přínosy pro mozek a poznání jedinců se SUD během týdnů a měsíců cvičebního tréninku. Doposud pouze dvě studie zkoumaly chronické účinky aerobního cvičení u jedinců se SUD pomocí neurobiologických a kognitivních markerů ( Tabulka 1 ). V jedné studii uživatelé metamfetaminu vykázali zlepšenou inhibiční kontrolu a větší aktivaci ACC během inhibiční úlohy po provedení 3 měsíců cvičení s mírnou intenzitou pro 30 min. Třikrát týdně (38). Je zajímavé, že toto průkopnické dílo Wang et al. (38) nenahlásili změny v kardiorespirační zdatnosti, které omezovaly asociaci mezi kardiorespiračními adaptacemi vyvolanými cvičením a zlepšením mozku a kognitivního fungování. Výsledky jiné pilotní longitudinální studie s uživateli polysubstance však ukázaly, že 3 měsíce aerobního cvičení zlepšily inhibiční kontrolu a byly korelovány se zlepšením kardiorespirační zdatnosti (36).
Kvůli nedostatku longitudinálních studií v literatuře jsme provedli dvě kazuistiky, ve kterých jsme testovali dva různé cvičební zásahy. Prvním z nich byl 3-měsíční běhový program (třikrát týdně), založený na samostatně vybraném cvičení se střední intenzitou. Studie byla provedena s chronickým uživatelem alkoholu, který byl léčen ve veřejné psychiatrické léčebně. Opatření okysličení PFC, inhibiční kontrola a potřeba lékařského zásahu byla hodnocena před a po cvičení. Na konci období 3-měsíc účastník prokázal zlepšenou oxygenaci PFC, sníženou reakční dobu v inhibiční kontrolní úloze a sníženou potřebu lékařského zásahu (37). Druhá kazuistika zahrnovala uživatele cracku / kokainu a alkoholu, který byl léčen. Účastnili se 4 týdnů cvičení s vysokou intenzitou (třikrát týdně) a měřili jsme okysličování PFC, mozkovou aktivitu pomocí elektroencefalografie a inhibiční kontrolu před a po zákroku. Účastník vykázal zvýšenou aktivitu PFC během inhibičního kontrolního testu a zvýšenou oxygenaci PFC během cvičení (39). Souhrnně lze říci, že vztah mezi kognitivními schopnostmi a funkcí mozku a pravidelným cvičením naznačuje slibnou roli fyzického cvičení při podpoře větší exekutivní kontroly nad nutkavým chováním jedinců se SUD.
Psychobiologie samostatně vybrané intenzity cvičení: Praktický nástroj pro klinická nastavení a výzkum
Z evolučního hlediska se lidé přizpůsobili, aby vydrželi dlouhodobé aerobní cvičení hledáním potravy a vytrvalostním lovem kořisti (údajně prováděním až do fyzického vyčerpání) (42). Aerobní samo-vybrané cvičení spolu s kognitivním hodnocením environmentálních podnětů pro získávání potravy a přežití byly považovány za klíčové rysy ve vývoji lidského mozku (43). Moderní společnost však odstranila potřebu lidí běžet / chodit po jídle nebo přístřeší. Výsledkem je rostoucí výskyt hypokinetického chování a souvisejících nemocí, jako je diabetes, obezita a hypertenze (44, 45). Racionální deklarativní rozhodování o objemu, intenzitě a frekvenci cvičení nestačí ke změně sedavého chování. Proto jsou navrženy metody na podporu většího dodržování regimentů pohybové aktivity a perspektivní psychobiologická integrace se jeví jako slibný přístup k dosažení tohoto cíle (46, 47).
Bylo navrženo, že kognitivní a afektivní regulace intenzity cvičení hraje klíčovou roli jak v toleranci, tak v dodržování cvičebních programů. Například homeostatické poruchy způsobené výkonem s vysokou intenzitou byly spojeny s negativními afektivními stavy a nižším potěšením během cvičení u sedavých jedinců (45), což vede k nižší míře přilnavosti (48). Naopak, samostatně vybraná intenzita cvičení byla spojena s pozitivními afektivními stavy a vyššími potěšením během cvičení (45). Intenzita vlastního cvičení zdůrazňuje mozek jako centrální regulátor kolísání intenzity cvičení (46), zatímco rozhodování o zvýšení a snížení rychlosti nebo tolerování nebo ukončení cvičení je řízeno PFC prostřednictvím obousměrné integrace mysli a těla (49). V tomto rámci jsou mechanismy shora dolů iniciovány přes deklarativní nebo deklarativní mentální zpracování na úrovni PFC, které reguluje nábor svalů a mění fyziologické a behaviorální reakce. Na druhé straně, mechanismy zdola nahoru jsou iniciovány senzibilizací všudypřítomných somato-, viscero-, chemo- a mechanických senzorických receptorů, které ovlivňují centrální nervové zpracování od periferie po mozkový kmen, limbický systém a mozkovou kůru (50). Při provádění jakékoli fyzické aktivity se zvolenou intenzitou může kognitivní interpretace fyziologického stavu neustále pracovat na zachování homeostázy těla, aby bylo dosaženo stanoveného cíle (46, 51). Jinými slovy, fluktuace tempa během běhu jsou behaviorálním výsledkem sledovaným mozkem (52). Tato behaviorální modifikace je výsledkem integrace kognitivního hodnocení úlohy s aferentními informacemi o biochemických a biofyzikálních změnách, jako je teplota, srdeční a respirační frekvence, krevní tlak, krevní koncentrace metabolitů (např. PO2, PCO2H+, HCO3 -a laktát), intramuskulární H+a dostupnost energetického substrátu během cvičení (53).
Kromě toho pocity únavy a sebezničující myšlenky vyžadují inhibiční kontrolu zprostředkovanou PFC za účelem udržení fyzické aktivity (54). V této souvislosti může být rozhodování založeno na pocitech, jako je vnímaná námaha (tj. Jak těžké je cvičení), ovlivňuje (tj. Generická valence pro dobré a špatné pocity) a interní konverzace, jako například „Nemohu to udělat, "" Vzdám se, "nebo" je to velmi obtížné "(53, 55). Proto samostatně vybraná intenzita cvičení zdůrazňuje kognitivní kontrolu (shora dolů) pod fyziologickými změnami (zdola nahoru) během fyzické námahy ( Obrázek 1 ) a lze ji použít jako strategii pro rozvoj sebepozorování a sebeovládání během léčby jedinců se SUD. Například při stanovování cíle během cvičení, jako je běh na konkrétní čas nebo vzdálenost (tj. Časovka), musí jednotlivci regulovat své tempo, aby tento úkol úspěšně dokončili. Během cvičení bude tedy rozhodnutí regulovat tempo (rychlost jízdy) ovlivněno několika podněty prostředí (tj. Počasí, terén, konkurenti, verbální instrukce a zpětná vazba času nebo vzdálenosti) v kombinaci s fyziologickým stavem.
Regulace tempa během kontinuálního cvičení při integraci procesů shora dolů (kognitivní funkce) a faktorů zpracování zdola nahoru (fyziologické reakce).
Jako slibné rehabilitační nástroje při regulaci stresu a imunitního systému bylo navrženo několik terapií zaměřujících se na tuto interakci mysli a těla pomocí obousměrného mechanismu shora-dolů a zdola-nahoru.56, 57). Proto předpokládáme, že samostatně vybraná intenzita cvičení využívá obousměrný mechanismus umožňující zlepšení schopností sebekontroly spojených s neuroplasticitou vyvolanou mozkovým cvičením. Tato kognitivní regulace může být testována na lidech při zkoumání percepčních odpovědí, účinků vyvolaných cvičením a funkce PFC pomocí neuroimagingových metod (např. FMRI, PET skenování a fNIRS) a / nebo elektroencefalogramu. Kromě toho mozkové reakce mohou být spojeny s testy, které hodnotí výkonné konstrukty SUD-specifického rozhodování a inhibiční kontroly, jako jsou testy s reaktivitou go / no-go, ve kterých jednotlivci musí inhibovat své reakce na výběžné stimuly související na narážky související s drogami (např. obrázky chování s drogami). Ukázalo se, že tato reakce na reaktivitu narážky aktivuje oblasti PFC a předpovídá relaps u poruch různých látek (58, 59). Navrhujeme tedy, aby randomizované klinické studie mohly sledovat neurovědní paradigma a kognitivní metodologie k testování této hypotézy. Kromě toho by implementace kontrolní skupiny v těchto experimentálních návrzích hrála klíčovou roli, aby bylo možné porovnat samostatně vybranou intenzitu cvičení s jinými typy regulace intenzity cvičení, aby se prokázala jeho účinnost.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Přes potřebu dalších prospektivních studií a klinických studií k testování účinnosti psychobiologického modelu cvičení jako intervence a léčby SUD se ukázalo, že fyzické cvičení je pro jednotlivce se SUD účinným a slibným dalším terapeutickým nástrojem. Zde jsme popsali oblasti mozku ovlivněné chronickým užíváním návykových látek u pacientů se SUD a také oblasti zlepšené aerobním cvičením. Některé z těchto oblastí se primárně týkají výkonných funkcí, které se vztahují k souboru samoregulačních procesů spojených s kontrolou myšlenek a chování, včetně inhibiční kontroly a rozhodování. Proto stejným způsobem, jakým se doporučuje fyzické cvičení pro léčbu jiných nemocí, může neuroplasticita podporovaná aerobním cvičením naznačovat jeho užitečnost jako potenciální další léčba pro jednotlivce se SUD. Konkrétně mohou být tyto přínosy vidět v oblastech mozku souvisejících s výkonnou kontrolou, jako jsou oblasti, které se podílejí na inhibici chování při hledání drog a impulsivity, jakož i při rozhodování o spotřebě drog. Kromě toho mohou jedinci s SUD, kteří zlepšují svou kondici, zlepšit funkci PFC a kognitivní funkce. Tyto přínosy by měly zlepšit schopnost jednotlivce inhibovat chování při užívání drog, když jsou vystaveny okolním prostředím, a v důsledku toho schopnost udržet abstinenci. To je však stále hypotéza a další studie jsou nezbytné k prokázání účinnosti cvičení na udržení abstinence léků, konkrétně na výkon regulované intenzity. Navrhujeme proto integrační kognitivně-psychobiologický model cvičení pro budoucí výzkum a poskytujeme praktické pokyny k optimalizaci jeho potenciálních přínosů během rehabilitačních programů.
Autorské příspěvky
KC a EF pojaly myšlenku, návrh, číslo a závěrečnou revizi. DC přezkoumala literaturu k tabulce, popsala výsledky a závěrečnou revizi. RH recenzoval rukopis a přidal teoretický rámec, praktickou aplikaci a závěrečnou revizi.
Prohlášení o konfliktu zájmů
Autoři prohlašují, že výzkum byl proveden bez obchodních či finančních vztahů, které by mohly být považovány za potenciální střet zájmů.
;
