Abstract
Drugsverslaving is een wereldwijd probleem voor de volksgezondheid, als gevolg van meerdere fenomenen, waaronder zowel sociale als biologische. Het is aangetoond dat chronisch gebruik van psychoactieve stoffen structurele en functionele veranderingen in de hersenen teweegbrengt die de cognitieve controle belemmeren en dwangmatig zoekgedrag bevorderen. Het is bewezen dat lichaamsbeweging de hersenfunctie en cognitie bij zowel gezonde als klinische populaties verbetert. Hoewel sommige onderzoeken de potentiële voordelen van lichaamsbeweging hebben aangetoond bij het behandelen en voorkomen van verslavend gedrag, hebben enkele onderzoeken de cognitieve en neurobiologische bijdragen aan drugsverslaafde hersenen onderzocht. Hier bespreken we studies bij mensen met behulp van cognitieve gedragsresponsen en neuro-imagingtechnieken, waaruit blijkt dat lichaamsbeweging een effectieve aanvullende behandeling kan zijn voor drugsverslavende aandoeningen. Bovendien beschrijven we de neurobiologische mechanismen waarmee door inspanning geïnduceerde neuroplasticiteit in de prefrontale cortex uitvoerende functies verbetert en dwangmatig gedrag kan verminderen bij personen die vatbaar zijn voor stoornissen in middelengebruik. Tot slot stellen we een geïntegreerd cognitief-psychobiologisch oefenmodel voor voor toekomstig onderzoek naar drugsverslaving en praktische begeleiding in klinische situaties.
Introductie
Verslaving aan psychoactieve stoffen (bijv. Nicotine, cocaïne, marihuana, alcohol, heroïne, inhaleermiddelen, LSD en ecstasy) is een probleem voor de volksgezondheid van de moderne wereld (1). De Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders of the American Psychiatric Association (DSM-V 2013) classificeert drugsverslaving als een drugsgebruikstoornis (SUD) wanneer een persoon voldoet aan twee of meer van de volgende criteria met betrekking tot het gebruik van psychoactieve stoffen: tolerantie, verlangen, herhaalde pogingen om het gebruik te stoppen, of sociale, persoonlijke, fysieke of psychologische problemen in verband met drugsgebruik (2). Naast de invloeden van biologische, culturele, sociale, economische en psychologische factoren op personen met SUD (3), hebben studies in diermodellen en mensen aangetoond dat het gebruik van psychoactieve stoffen epigenetische, moleculaire, structurele en functionele veranderingen in de hersenen veroorzaakt (4). Het neurobiologische model van drugsverslaving heeft dus een complexe interactie tussen biologische en omgevingsfactoren voorgesteld en nieuwe integratieve perspectieven voor preventie, behandeling en farmacologische doelen gecreëerd (5).
SUD is traditioneel gerelateerd aan abnormale dopamine-afgifte en gevoeligheid in het hersenbeloningssysteem. Dit neurale netwerk bestaat uit verschillende onderling verbonden hersengebieden, waaronder het ventrale tegmentale gebied, nucleus accumbens, amygdala, striatum, hippocampus en prefrontale cortex (PFC) (6). De PFC is een geïntegreerd neuraal systeem bij mensen dat nodig is voor normaal executief functioneren, inclusief besluitvorming en remmende controle, en gunstig sociaal-emotioneel functioneren (7). Studies met positronemissietomografie (PET) en functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) hebben aangetoond dat personen met SUD verminderde activiteit vertonen in de PFC (8). Deze aandoening lijkt verband te houden met een verminderd aantal dopamine-receptoren en een abnormale snelheid van dopaminerge neuronen (9). Deze veranderingen in het dopamine-systeem en de PFC-activiteit kunnen de inname van dwangmiddelen en zoekgedrag bevorderen, evenals verlies van controle over drugsgebruik (8). Evenzo is onvolledige prefrontale cortexontwikkeling en de daaruit voortvloeiende afname van het vermogen om impulsieve beslissingen te beheersen voorgesteld als een verklaring voor de specifieke kwetsbaarheid van adolescenten voor drugsgebruik (10), waarbij het belang wordt benadrukt van het voorkomen van het gebruik van verslavende psychoactieve medicijnen tijdens deze periode van hersenontwikkeling. Daarom hebben hedendaagse revalidatieprogramma's het belang benadrukt van interdisciplinaire behandelmethoden die gericht zijn op het herstel van normaal PFC-functioneren, terwijl het gebruik van medicatie, sociale zorg en gedragstherapie wordt ondersteund, ondersteund door psychiaters, psychologen, maatschappelijk werkers en familie (5).
Lichaamsbeweging is voorgesteld als een aanvullende therapie voor personen met SOA die een behandeling ondergaan in verschillende stadia van verslavingsrevalidatie (11-13). Preklinisch dieronderzoek heeft bewijs opgeleverd van neurobiologische mechanismen die worden veroorzaakt door lichaamsbeweging die het potentiële gebruik ervan ondersteunen als een therapeutische strategie voor de behandeling van drugsverslaving. Voorbeelden zijn de volgende: het normaliseren van dopaminerge en glutaminerge transmissies, het bevorderen van epigenetische interacties gemedieerd door BDNF (van de hersenen afgeleide neurotrofe factor) en het modificeren van dopaminerge signalering in de basale ganglia (11, 14). Het identificeren van vergelijkbare moleculaire interacties tussen lichaamsbeweging en het menselijk brein biedt echter aanzienlijke methodologische uitdagingen die moeten worden overwonnen om deze bevindingen van diermodellen op mensen te vertalen.
De voordelen van lichaamsbeweging voor cognitief functioneren en hersenstructuur bij mensen zijn daarentegen goed gedocumenteerd in de literatuur (15). Aërobe oefening is bijvoorbeeld gekoppeld aan verbeteringen in uitvoerende functies en een groter volume grijze stof en activiteit in PFC-regio's (16, 17). Bovendien zijn kinderen en volwassenen met een hogere cardiorespiratoire fitheid (dwz VO2 max) vertonen verbeterde cognitieve prestaties en neuronale activiteit in de PFC en anterior cingulate cortex (ACC) (18). De resultaten van preklinische dierstudies tonen aan dat deze hersenaanpassingen lijken te zijn gerelateerd aan de afgifte van door inspanning veroorzaakte moleculen, zoals BDNF (19) en IGF-1 (insulineachtige groeifactor 1) (20). Beide moleculen werken als neurotrofe factoren en creëren nieuwe synapsen, neuronen en neurale netwerken (18). Deze aanpassingen worden vergemakkelijkt door een toename van de cerebrale bloedstroom tijdens het sporten (21) en een afgifte van een vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) (22), die mitotische activiteit in vasculaire endotheelcellen bevordert, waardoor angiogenese wordt bevorderd en de zuurstof- en voedingsstoftoevoer naar neuronen wordt verbeterd (18). Bovendien is oefening ook gerelateerd aan de integriteit van de hersenbloedbarrière (23). Ondanks het brede scala aan voordelen van de oefenende hersenen, moeten de effecten ervan op personen met SUD die PFC's en cognitieve functies hebben aangetast, nader worden onderzocht.
In deze mini-review presenteren we de resultaten van een review van de huidige literatuur over oefening en SUD. We beperkten onze zoektocht tot studies die het effect van acute of chronische aerobe inspanning op cognitieve en / of neurobiologische markers bij mensen met SUD onderzochten. De zoektermen die werden gebruikt om de artikelen te selecteren, waren 'tabaksigaretten', 'nicotine', 'alcohol', 'methamfetamine', 'crack', 'cocaïne en marihuana', 'lichamelijke activiteit', 'duurtraining', 'aerobe oefening, "" Verslaving, ": drugsgebruik stoornis," "uitvoerende functies," "prefrontale cortex," "cognitie" en "hersenen." Twee auteurs selecteerden de gepubliceerde en peer-reviewed artikelen geïdentificeerd op elektronische databases (Pubmed Central, Medline, Scopus en Web of Science) in februari 2019, terwijl een derde auteur meningsverschillen oploste. Alleen artikelen die in het Engels zijn gepubliceerd, zijn in overweging genomen. Ten slotte stellen we een geïntegreerd cognitief-psychobiologisch oefeningsmodel voor ter ondersteuning van toekomstig onderzoek over dit onderwerp en methodologische richtlijnen voor de toepassing ervan in klinische omgevingen als een therapeutisch hulpmiddel voor de behandeling van SUD.
Het effect van aërobe oefening op hersenen en cognitieve functie bij personen met SUD
Aërobe oefening wordt meestal uitgevoerd met submaximale intensiteit voor een lange duur waarbij het grootste deel van het energieverbruik afkomstig is van mitochondriale zuurstofafhankelijke productie van ATP. Organische aanpassingen van het cardiorespiratoire systeem als gevolg van aerobe training worden voornamelijk weerspiegeld door hogere waarden van VO2 max, wat in verband is gebracht met verbeteringen in verschillende gezondheidsparameters, evenals hersen- en cognitief functioneren (18, 24). Voorbeelden van aerobe oefeningen zijn hardlopen, zwemmen en fietsen bij zomersporten en langlaufen of schaatsen bij wintersport (25). Tabel 1 beschrijft studies die het effect van aerobe oefeningen op de hersenen en cognitieve functies bij personen met SUD onderzochten. Van acute effecten van aerobe inspanning (dwz onmiddellijk na het stoppen van de oefening) is aangetoond dat het een toename van PFC-oxygenatie omvat die gepaard gaat met een grotere remmende controle (26) en verbeterde geheugen-, aandachts- en snelheidsverwerking bij gebruikers van polysubstanties (27). Evenzo vertoonden methamfetaminegebruikers die trainden op een stationaire fietsenergometer nadien verbeteringen, zoals betere medicijnspecifieke remmende controle, verminderde hunkering en verbeterde hersenactiviteit in het ACC, het gebied dat betrokken is bij conflictmonitoring en remming (28). Wang et al. (29) en Wang, Zhou en Chang (30) studeerde ook methamfetaminegebruikers en toonde aan dat oefeningen met matige intensiteit (dwz 65 – 75% van de maximale hartslag) een afname van hunkering veroorzaken, de prestaties verbeteren bij een go / no-go taak en de N2-amplitude verhogen tijdens no- ga naar omstandigheden waarin de individuen de impuls moeten remmen om na een visuele indicatie op de onderkant van het computerscherm te drukken. De N2 is met name een gebeurtenisgerelateerd potentieel, gemonitord met behulp van niet-invasieve elektro-encefalografie (EEG), dat afkomstig is van de fronto-pariëtale cortex en direct wordt geassocieerd met remmende controle (31).
Tabel 1
Onderzoek naar de effecten van lichaamsbeweging op de hersenen en cognitieve functies bij personen met middelengebruikstoornissen.
| Resultaten van acute inspanningsstudies | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Referentie | Studie procedures | Soort medicijn | Oefening (type; intensiteit; tijd) | Neurobiologische marker en cognitieve test | Resultaten |
| Janse Van Rensburg en Taylor, (2008) (32) | Rokers (N = 23) ondergingen omstandigheden (Oefening en passief rusten). Ze voerden een cognitieve test uit voor en na de aandoeningen. | Nicotine | Aerobic oefening op een loopband; Licht eigen tempo intensiteit; 2min warming-up en 15min-oefening | Stroop-test | Na de oefensessie verbeterden rokers de cognitieve testprestaties niet in vergelijking met de controlesessie. |
| Janse Van Rensburg et al., (2009) (33) | Rokers (N = 10) ondergingen omstandigheden (Oefening en passief rusten) gevolgd door fMRI-scanning tijdens het kijken naar roken en neutrale beelden. | Nicotine | Aërobe oefening op fietsergometer; Matige intensiteit (RPE 11-13); 2min warming-up, 10min oefening. | fMRI | Rokers vertoonden verminderde hersenactiviteit op gebieden gerelateerd aan beloning, motivatie en visuospatiale aandacht na inspanning, vergeleken met de controleconditie. |
| Rensburg et al., (2012) ( 34) | Rokers (N = 20) ondergingen omstandigheden (Oefening en passief rusten) gevolgd door fMRI-scanning tijdens het kijken naar roken en neutrale beelden. | Nicotine | Aërobe oefening op fietsergometer; Matige intensiteit (RPE 11-13); 2min warming-up, 10min oefening) | fMRI | Rokers vertoonden verminderde activiteit in visuele verwerking (dwz occipitale cortex) gebieden tijdens het roken van beelden na de trainingssessie |
| Wang, Zhou en Chang., 2015 (30) | Deelnemers (N = 24) voerden twee condities uit: oefen- en leescontrolesessies De cognitieve tests en de elektroactiviteit van de hersenen werden gemeten na elke conditie. | Metamfetamine | Aërobe oefening op fiets-ergometer; 65-75% van geschatte maximale hartslag, 30min (5min warming-up, 20min training en 5min cool-down) | Electroencephalogram (EEG), GoNoGo | Zowel algemene als methamfetamine-specifieke remmende controle waren na de oefensessie verbeterd in vergelijking met de controlesessie. Grotere N2-amplitude werd waargenomen tijdens de cognitieve tests op de Nogo-omstandigheden van beide remmende controletests vergeleken met de controlesessie. |
| Wang et al., 2016 (29) | Deelnemers (N = 92) werden willekeurig toegewezen aan 4-groepen: lichte oefening, matige oefening, krachtige oefening en leescontrolegroep. Cognitieve test en hersenelektroactiviteit werden gemeten vóór en 20min na de oefening of leessessie. | Metamfetamine | Aërobe oefening op een fietsergometer; elke groep had zijn eigen intensiteit op basis van geschatte maximale HR (40-50%, 65-75% en 85-95%, respectievelijk overeenkomend met lichte, matige en hoge intensiteiten); 30min van oefening (5min warming-up, 20min van oefening en 5min cool-down) | Elektro-encefalogram (EEG) enige tijd een algemene GoNogo-taak en een methamfetamine-specifieke GoNogo-taak uitvoeren. | Matige intensiteitsgroep vertoonde betere reactietijd en lager aantal fouten. Dezelfde groep vertoonde een grotere N2-amplitude tijdens Nogo-omstandigheden van zowel algemene als meth-specifieke remmende controle. |
| Da Costa et al., 2017 (35) | Individuen met middelengebruiksstoornis (N = 15) werden vergeleken met gezonde 15-individuen tijdens een maximale inspanningstraining. Tijdens de sessie werd bij alle vrijwilligers hun prefrontale cortex-oxygenatie gemeten tijdens het uitvoeren van een cognitieve test. | Meerdere drugsgebruikers (35.5% waren verslaafd aan één stof, 43% aan twee stoffen en 21.1% aan drie stoffen). 8 meldde crack- / cocaïnegebruiker te zijn, 6 waren alcoholgebruikers en 3 waren marihuanagebruikers. | Aërobe oefening tot vrijwillige uitputting [20 op Borg Scale (6-20)]. De cycloergometer werd in 60-70 tpm gehouden. De initiële belasting was 25w en na elke twee minuten trad 25w op. | Near infrarood spectroscopie (NIRS) en Stroop-test | Personen met middelengebruik stoornis verhoogde prefrontale cortex oxygenatie tijdens inspanning geassocieerd met een betere reactietijd op de Stroop-test. Ook werden lagere verlangens gemeld na de trainingssessie. |
| Da Costa et al., (2016) (36) |
Personen met middelenmisbruik (N = 9) voerden 3 maanden oefeninginterventie uit. Ze voerden een cognitieve test uit voor en na het trainingsprotocol. | Crack en cocaïne | Aërobe oefening (vrijlopend), zelf gekozen intensiteit; 3 sessies / week; 36-60min / sessie. Het protocol duurde 3 maanden. | Stroop-test | Het bleek dat de deelnemers de reactietijd verkort die gepaard ging met verbeteringen aan cardiorespiratoire fitheid. Het aantal fouten in de Stroop-test bleef hetzelfde in vergelijking met pre- en post-interventie. |
| Cabral et al., (2017) (37)(een) | Casusrapport. De proefpersoon voerde prefrontale cortexoxygenatie uit tijdens incrementele oefeningen vóór, 45 dagen daarna en 90 dagen na het begin van het lopende protocol. | Alcohol en nicotine | Aërobe oefening (vrijlopen); zelf gekozen intensiteit; 3 sessies / week; de looptijd werd in de loop van de weken verlengd (eerste week: 3-6min, vorige week: 40-50min). Het protocol duurde 12 weken. | Nabij infrarood spectroscopie (NIRS). Stroop-test | Na 90 dagen hardlopen verbeterde de patiënt de prefrontale cortexoxygenatie in 921% bij beademingsdrempel, 604.2% bij ademhalingscompensatiepunt en 76.1% bij maximale inspanning. Bovendien verhoogde het individu het aantal juiste antwoorden tijdens de remmende controletest met 266.6% en de reactietijd met 23%. |
| Wang et al., (2017) (38) | Gerandomiseerd, gecontroleerd onderzoek. Deelnemers werden verdeeld in twee groepen: oefening (N = 25) en controlegroep (N = 25). Cognitieve tests en elektro-encefalogram werden gemeten in beide groepen voor en na 12 weken. | Metamfetamine | Aerobic oefening (fietsen, joggen, springtouw); 65-75% van geschatte maximale HR; 3 sessies / week; 40min / sessie (5min warming-up, 30min van aerobe training en 5min cool-down). Het protocol werd uitgevoerd gedurende 12 weken. | Electroencephalogram (EEG), Go / NoGo | Zowel algemene als methamfetamine-specifieke remmende controle was na de oefensessie verbeterd in vergelijking met de controlegroep. Grotere N2-amplitude werd waargenomen tijdens de cognitieve tests op de Nogo-omstandigheden van beide remmende tests in vergelijking met de controlegroep. |
| Cabral et al., (2018) (39) (b) | Casusrapport. De deelnemer liet zijn hersenactiviteit meten voor en na het trainingsprotocol tijdens rust, terwijl hij een cognitieve test deed. Bovendien werd de prefrontale cortex-oxygenatie gemeten tijdens incrementele loopbandoefeningen. | Crack / cocaïne en alcohol | Hoge intensiteit aërobe oefening; helemaal klaar voor 30s en rusten voor 4: 30min 3-sessies per week. Het protocol duurde 4 weken. | Elektro-encefalogram (EEG) en Near infrarood spectroscopie (NIRS), Stroop-test | Prefrontale cortex oxyhemoglobine verhoogde 228.2% aan het begin van de loopbandtest, 305.4% in het midden en 359.4% aan het einde van de test. Prefrontale cortex-activiteit tijdens de Stroop-test was verbeterd. Het Stroop-effect werd verminderd met 327%. |
Bij nicotinegebruikers, een meta-analyse (40) en een systematische review (41) vertonen weinig of geen effect van lichaamsbeweging bij stoppen met roken. Die beoordelingen omvatten echter geen studies met cognitieve of neurobiologische markers als uitkomsten. Aan de andere kant, Rensburg et al. (32-34) voerde een reeks belangrijke experimenten uit die wijzen op mogelijke voordelen van aerobe oefening voor de hersenen en cognitieve functies van nicotinegebruikers. De eerste studie toonde aan dat 15 min. Lichtintensiteit van de loopband de hunkering verminderde in vergelijking met een controleconditie (passief rusten) maar geen verbeteringen in de remmende controle aantrof. De prestaties van de remmende controletaak werden echter alleen gemeten aan de hand van de reactietijd en niet aan de hand van het aantal fouten, dat onze interpretatie van de resultaten zou kunnen beperken (32). In het tweede experiment veroorzaakte 10 min. Fietsoefening met matige intensiteit dalingen in hunkeringniveaus vergeleken met een controleconditie (passief zitten gedurende 10 min). Na elke aandoening ondergingen de deelnemers een fMRI-scan tijdens het bekijken van neutrale foto's en foto's gerelateerd aan roken. Tijdens het bekijken van rookbeelden toonden deelnemers verminderde activering in hersengebieden gerelateerd aan beloning (dwz caudate nucleus), motivatie (dwz orbitofrontale cortex) en visuospatiale aandacht (dwz pariëtale kwab en parahippocampale gyrus) na het sporten (33). Een andere studie repliceerde hetzelfde experimentele ontwerp met een grotere steekproef van rokers. De resultaten toonden aan dat 10 min. Matige intensiteitsoefening ook de hunkering verminderde en de fMRI-analyses onthulden verminderde activiteit in visuele verwerking (dwz occipitale cortex) gebieden tijdens het roken van beelden voor de trainingsvoorwaarde maar niet voor de controleconditie (passief zitten) (34). Aldus tonen deze resultaten de mogelijke effecten van aerobe inspanning bij het moduleren van hunkering en gecorreleerde hersengebieden bij gebruikers van nicotine.
Daarom is het, ondanks de beperkte hoeveelheid studies die tot dusverre in de literatuur beschikbaar is, duidelijk dat acute sessies van aerobe oefeningen de hunkering verminderen en lijken te profiteren van de cognitieve en hersenfuncties bij deze personen. Het kan echter ook belangrijk zijn om te begrijpen of regelmatig uitgevoerde oefeningen (dat wil zeggen chronische effecten) de acute voordelen voor de hersenen en de cognitie van personen met SUD kunnen potentiëren gedurende weken en maanden van inspanningstraining. Tot op heden hebben slechts twee studies de chronische effecten van aerobe inspanning onderzocht bij personen met SUD die neurobiologische en cognitieve markers gebruiken ( Tabel 1 ). In één onderzoek toonden methamfetaminegebruikers verbeterde remmende controle en grotere activering van de ACC tijdens een remmingstaak na het uitvoeren van 3 maanden van matige intensiteitsoefening voor 30 min driemaal per week (38). Vreemd genoeg is dit baanbrekende werk van Wang et al. (38) rapporteerde geen veranderingen in cardiorespiratoire fitheid, die de associatie tussen de cardiorespiratoire aanpassingen veroorzaakt door inspanning en verbeteringen in het brein en cognitief functioneren beperkte. De resultaten van een ander pilot-longitudinaal onderzoek met gebruikers van polysubstanties toonden echter aan dat 3 maanden aerobe inspanning de remmende controle verbeterde en gecorreleerd was met cardiorespiratoire fitheidsverbeteringen (36).
Vanwege het ontbreken van longitudinaal onderzoek in de literatuur hebben we twee casusrapporten uitgevoerd, waarin we twee verschillende oefeninterventies hebben getest. De eerste was een 3-maand lopend programma (drie keer per week), gebaseerd op zelfgekozen matige intensiteitsoefeningen. Het onderzoek werd uitgevoerd met een chronische alcoholgebruiker die werd behandeld in een openbaar psychiatrisch ziekenhuis. Maatregelen voor PFC-oxygenatie, remmende controle en de noodzaak van medische interventie werden beoordeeld voor en na het oefenprogramma. Aan het einde van de 3-maandperiode vertoonde de deelnemer verbeterde PFC-oxygenatie, kortere reactietijd bij de remmende controletaak en verminderde behoefte aan medische interventie (37). Het tweede casusrapport betrof een gebruiker van crack / cocaïne en alcohol die werd behandeld. Ze namen deel aan 4-weken van intensieve training (drie keer per week) en we maten PFC-oxygenatie, hersenactiviteit door elektro-encefalografie en remmende controle voor en na de interventie. De deelnemer vertoonde verhoogde PFC-activiteit tijdens de remmende controletest en verhoogde PFC-oxygenatie tijdens inspanning (39). Al met al suggereert de relatie tussen cognitieve vaardigheden en hersenfunctie en regelmatige lichaamsbeweging een veelbelovende rol van lichaamsbeweging bij het bevorderen van meer uitvoerende controle op het dwangmatige gedrag van personen met SUD.
Psychobiologie van zelfgekozen trainingsintensiteit: praktisch hulpmiddel voor klinische instellingen en onderzoek
Vanuit een evolutionair perspectief hebben mensen zich aangepast om langdurige aerobe oefeningen te weerstaan door het zoeken naar voedsel en persistentie op jacht naar prooien (zogenaamd nagestreefd tot fysieke uitputting) (42). Aërobe zelfgekozen oefeningen samen met de cognitieve beoordeling van omgevingscues voor de verwerving van voedsel en overleving zijn verondersteld sleutelelementen te zijn bij de ontwikkeling van het menselijk brein (43). De moderne samenleving heeft echter de noodzaak voor mensen om te rennen / lopen voor voedsel of onderdak weggenomen. Als gevolg hiervan neemt het hypokinetisch gedrag en gerelateerde ziekten zoals diabetes, obesitas en hypertensie toe (44, 45). Rationele declaratieve besluitvorming over het volume, de intensiteit en de frequentie van lichaamsbeweging was niet voldoende om zittend gedrag te veranderen. Daarom worden methoden voorgesteld om meer therapietrouw te bevorderen en een psychobiologisch integratief perspectief lijkt een veelbelovende benadering om dit doel te bereiken (46, 47).
Er is gesuggereerd dat cognitieve en affectieve regulatie van trainingsintensiteit een sleutelrol speelt in zowel tolerantie als naleving van trainingsprogramma's. Homeostatische stoornissen veroorzaakt door intensieve training zijn bijvoorbeeld in verband gebracht met negatieve affectieve toestanden en minder plezier tijdens het sporten bij sedentaire personen (45), wat leidt tot lagere therapietrouw (48). Omgekeerd is zelfgekozen trainingsintensiteit geassocieerd met positieve affectieve toestanden en hogere niveaus van plezier tijdens het sporten (45). Zelfgekozen trainingsintensiteit benadrukt de hersenen als de centrale regelaar van schommelingen in trainingsintensiteit (46), terwijl de besluitvorming om de snelheid te verhogen en te verlagen of de trainingssessie te tolereren of te beëindigen wordt bestuurd door de PFC via een bidirectionele integratie van geest / lichaam (49). In dit kader zijn top-downmechanismen die worden geïnitieerd via declaratieve of niet-declaratieve mentale verwerking op PFC-niveau, die spierwerving reguleert en fysiologische en gedragsreacties verandert. Aan de andere kant worden bottom-up mechanismen geïnitieerd door de alomtegenwoordige somato-, viscero-, chemo- en mechanische sensorische receptoren die de centrale neurale verwerking van de periferie naar de hersenstam, het limbisch systeem en de hersenschors beïnvloeden, te sensibiliseren (50). Tijdens het uitvoeren van enige fysieke activiteit met zelfgekozen intensiteit, kan de cognitieve interpretatie van de fysiologische toestand voortdurend werken om de homeostase van het lichaam te behouden om het vastgestelde doel te bereiken (46, 51). Met andere woorden, schommelingen in tempo tijdens het hardlopen zijn een gedragsuitkomst die wordt gevolgd door de hersenen (52). Deze gedragsverandering is het gevolg van de integratie van de taak cognitieve beoordeling met afferente informatie met betrekking tot biochemische en biofysische veranderingen, zoals temperatuur, hart- en ademhalingssnelheid, bloeddruk, bloedconcentraties van metabolieten (bijv. PO2, PCO2, H+, HCO3 -en lactaat), intramusculair H+en beschikbaarheid van energiesubstraten tijdens de oefening (53).
Bovendien vereisen gevoelens van vermoeidheid en zelfvernietigende gedachten remmende controle gemedieerd door de PFC om fysieke activiteit te behouden (54). In deze context kan de besluitvorming gebaseerd zijn op gevoelens zoals waargenomen inspanning (dat wil zeggen, hoe moeilijk de oefening is), affect (dat wil zeggen generieke valentie voor goede en slechte gevoelens), en interne gesprekken zoals "Ik kan het niet, "Ik geef het op" of "het is heel moeilijk" (53, 55). Daarom benadrukt zelfgekozen trainingsintensiteit de cognitieve controle (top-down) onder de fysiologische veranderingen (bottom-up) tijdens lichamelijke inspanning ( Figuur 1 ), en het kan worden gebruikt als een strategie om zelfcontrolemogelijkheden en zelfcontrolemogelijkheden te ontwikkelen tijdens de behandeling van personen met SUD. Wanneer bijvoorbeeld een doel wordt bepaald tijdens een trainingssessie, zoals hardlopen voor een specifieke tijd of afstand (bijvoorbeeld een tijdrit), moeten individuen hun tempo regelen om die taak met succes te voltooien. Tijdens de oefening wordt de beslissing om het tempo te regelen (loopsnelheid) dus beïnvloed door verschillende omgevingsstimuli (bijv. Weer, terrein, concurrenten, mondelinge instructies en feedback over tijd of afstand) gecombineerd met de fysiologische toestand.
Tempo controle tijdens continue oefening, terwijl integratie van top-down (cognitieve functies) en bottom-up verwerkingsfactoren (fysiologische responsen).
Verschillende therapieën gericht op deze interactie tussen lichaam en geest door middel van het bi-directionele mechanisme van boven naar beneden en van onder naar boven zijn gesuggereerd als veelbelovende revalidatiehulpmiddelen bij het reguleren van stress en het immuunsysteem (56, 57). Daarom veronderstellen we dat zelfgekozen trainingsintensiteit gebruik maakt van het bidirectionele mechanisme dat verbeteringen mogelijk maakt in zelfbeheersingsmogelijkheden geassocieerd met door de hersenen veroorzaakte neuroplasticiteit. Deze cognitieve regulatie kan bij mensen worden getest terwijl perceptuele responsen, door inspanning geïnduceerde effecten en PFC-functie worden onderzocht met behulp van neuroimaging-methoden (bijvoorbeeld fMRI, PET-scan en fNIRS) en / of elektro-encefalogram. Bovendien kunnen de hersenreacties worden geassocieerd met tests die de uitvoerende constructen van SUD-specifieke besluitvorming en remmende controle evalueren, zoals cue-reactivity go / no-go-tests waarbij individuen hun reacties op opvallende stimuli moeten remmen naar aan drugs gerelateerde signalen (bijv. foto's van drugsgedrag). Van deze cue-reactiviteitsrespons is aangetoond dat deze gebieden van de PFC activeert en recidieven in verschillende stofstoornissen voorspelt (58, 59). We suggereren dus dat gerandomiseerde klinische studies het neurowetenschappelijke paradigma en cognitieve methoden zouden kunnen volgen om deze hypothese te testen. Bovendien zou de implementatie van een controlegroep een sleutelrol spelen in deze experimentele ontwerpen om de zelfgekozen intensiteit van de oefening te vergelijken met andere soorten intensiteitsregulatie om de doeltreffendheid ervan aan te tonen.
Conclusie
Ondanks de noodzaak van verdere prospectieve studies en klinische proeven om de werkzaamheid van het psychobiologische oefeningsmodel als interventie en behandeling voor SUD te testen, is lichamelijke oefening een effectief en veelbelovend aanvullend therapeutisch hulpmiddel gebleken voor personen met SUD. Hier hebben we de hersengebieden beschreven die worden beïnvloed door chronisch middelengebruik bij patiënten met SUD, evenals die verbeterd door aerobe inspanning. Sommige van deze gebieden hebben voornamelijk betrekking op uitvoerende functies, die verwijzen naar een reeks zelfregulerende processen die verband houden met de controle van gedachten en gedrag, waaronder remmende controle en besluitvorming. Daarom kan, net zoals lichaamsbeweging wordt geadviseerd voor de behandeling van andere ziekten, de neuroplasticiteit die wordt bevorderd door aerobe oefening wijzen op het nut ervan als een potentiële aanvullende behandeling voor personen met SUD. In het bijzonder kunnen deze voordelen worden gezien in hersengebieden die verband houden met uitvoerende controle, zoals die gebieden die betrokken zijn bij remming van drugszoekgedrag en impulsiviteit, evenals bij besluitvorming met betrekking tot drugsgebruik. Bovendien kunnen personen met SUD die hun fitnessniveau verbeteren, de PFC-functie en -kennis verbeteren. Deze voordelen zouden het vermogen van een individu om het gedrag van drugsgebruik te remmen bij blootstelling aan omgevingsfactoren moeten verbeteren, en bijgevolg hun vermogen om onthouding te handhaven. Dit is echter nog steeds een hypothese en verder onderzoek is nodig om bewijs te leveren van de effectiviteit van lichaamsbeweging bij het handhaven van de medicijnonthouding, in het bijzonder lichaamsbeweging met zelfregulerende intensiteit. Daarom stellen we een toekomstig cognitief-psychobiologisch oefenmodel voor onderzoek voor en bieden we praktische richtlijnen om de potentiële voordelen ervan tijdens revalidatieprogramma's te optimaliseren.
Bijdragen van auteurs
KC en EF bedachten het idee, ontwerp, figuur en definitieve revisie. DC beoordeelde literatuur voor de tabel, beschreef de resultaten en de laatste revisie. RH beoordeelde manuscript en voegde een theoretisch kader, praktische toepassing en definitieve revisie toe.
Belangenconflict verklaring
De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd in afwezigheid van commerciële of financiële relaties die kunnen worden beschouwd als een potentieel belangenconflict.
;