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      手機買球的正規app科學健身:身體活動、有氧健身和腦白質在青春期身體機能中的作用

      來源:本站    發布時間:2022-11-03 15:22:16
             

      身體活動和鍛煉與老年人的大腦特性和認知功能有益地聯系在一起,但關于青少年的研究結果仍然是初步的。在青春期,大腦會發生顯著變化,這在白質中尤其明顯。研究提供了關于身體活動或有氧運動對青年執行功能的影響的相互矛盾的證據。關于青春期健康和身體活動與大腦白質之間的聯系也知之甚少。我們調查了59名青少年的有氧健身和身體活動與白質之間的聯系。我們進一步確定了白質是否與健身或身體活動與核心執行功能的聯系相互作用。我們的結果表明,只有有氧健身水平,但與身體活動無關的白質。此外,胼胝體和右側上輻射冠的白質調節有氧健身和身體活動與工作記憶的聯系。我們的研究結果表明,有氧健身和體育活動對青少年白質特性的貢獻是不平等的。我們提出,白質特性的差異可能是身體活動或有氧健身與工作記憶之間關系變化的基礎。我們的研究結果表明,有氧健身和體育活動對青少年白質特性的貢獻是不平等的。我們提出,白質特性的差異可能是身體活動或有氧健身與工作記憶之間關系變化的基礎。我們的研究結果表明,有氧健身和體育活動對青少年白質特性的貢獻是不平等的。我們提出,白質特性的差異可能是身體活動或有氧健身與工作記憶之間關系變化的基礎。


      身體活動和高有氧適能與許多結構性大腦特性有益地聯系在一起,例如灰質體積和白質微觀結構.由于其對許多認知功能的重要性,大腦的白質也與身體表現有關。檢查身體活動與青少年白質的關系尤為重要,因為身體活動水平會隨著年齡的增長而下降,并且全世界的青少年未能達到身體活動建議)。此外,白質仍在青少年中發育,其特性已被證明對認知至關重要,例如執行功能和行為,例如冒險這個年齡。雖然早期對其他年齡組的研究表明身體活動水平與白質微觀結構之間存在聯系,這種關聯對青少年來說仍不清楚。


      在青春期,身體和大腦會發生顯著變化,體育鍛煉可能會根據兒童或青少年階段對大腦產生不同的影響。事實上,已經提出青春期的開始會影響神經發育和可塑性。此外,與兒童期和青春期后期相比,青春期中期特定軌道的白質生長是不同的。因此,身體活動對白質的影響可能因發育階段而異。


      早期關于青年的研究集中在兒童期或青春期后期,這些研究的結果是矛盾的。雖然15-18歲男性青少年的白質分數各向異性與有氧適能或自我報告的身體活動之間沒有關系,但在青春期前的兒童中發現了這些關系.在一項探索性研究中,發現具有較高適應度的9至10歲兒童在胼胝體、上放射冠和上縱束中表現出更大的FA。兩項干預研究表明,身體活動干預增加了正常體重青春期前兒童胼胝體膝部的FA和超重兒童的鉤束,但不增加上縱束的FA。盡管研究結果不一致,但這些研究表明,除了成年人群之外,有氧健身和身體活動也可能與年輕參與者的白質特性有關。然而,由于涉及兒童和青少年參與者的研究數量很少,因此對這些早期發現做出結論性解釋還為時過早。


      雖然身體活動和高強度有氧健身對大腦健康有益,但一些研究進一步表明與運動相關的認知技能改善。在這種情況下特別相關的是執行功能:一組對認知控制和特定領域的認知功能非常重要的過程。一些研究表明,有氧健身或身體活動與青年執行功能之間存在關系,然而,一些研究沒有提供這種關聯的證據。目前尚不清楚是什么導致了結果之間的這種差異。有趣的是,有人提出,基因等生物調節因子會影響身體表現與認知之間關系的強度??傮w而言,身體活動和健身對執行功能的影響可能反映了具有多種生物和心理調節因素的復雜途徑。確定緩和或改變這種關系的因素將允許更個性化的預測和建議。


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      鑒于身體活動和健康與白質特性之間的關系,可以想象白質在確定身體表現和認知技能之間關系的強度方面可能發揮重要作用。白質的狀態也可以解釋關于身體活動和有氧健身與執行功能之間關系的結果的差異。然而,目前尚不清楚白質是否會調節身體活動或有氧健身與執行功能之間的關系。我們假設有氧健身或身體活動與核心執行功能之間的關系對于腦白質FA低或高的個體是不同的。


      確定1、身體活動和有氧適能是否與青少年的白質特性有關,以及2、白質FA是否能調節身體活動和有氧適能與核心執行功能的關系。我們發現有氧適能與青少年幾個白質束的白質特性相關。相反,我們沒有發現身體活動與白質之間存在關系的證據。我們的探索性分析表明,有氧健身或身體活動與工作記憶之間的關系受到特定白質束中FA的調節。


      全腦分析顯示,有氧健身和白質FA之間的關聯在許多白質束中很明顯,在胼胝體和雙側上輻射冠中最為明顯。有氧適能與白質MD、RD和AD之間的負相關更為普遍。我們的研究結果與Chaddock-Heyman等人進行的研究一致。調查了青春期前的兒童,并證明較高的有氧適能與兒童胼胝體、上放射冠和上縱束的FA較高有關。然而,目前的結果與Herting等人不同。因為他們在15-18歲男性參與者的全腦分析中沒有發現有氧適能和FA之間關系的證據。結果之間的這種差異可能是由研究之間的主題相關和方法學差異來解釋的,例如參與者的年齡和性別。此外,評估參與者有氧健康水平的方法在研究之間有所不同。


      除了有氧健身與白質FA之間關系的研究外,還有一些研究調查了兒童或青少年體力活動與白質之間的聯系。我們的研究結果表明身體活動與FA之間沒有關聯,這與一項關于老年男性青少年的研究和一項調查運動干預對超重白質影響的研究一致青春期前兒童。與我們的研究和報告了在不影響有氧適能的運動干預后胼胝體膝部FA的增加。然而,他們沒有顯示運動與所研究的任何其他白質束之間的關聯。與早期的一些研究一致,我們沒有發現支持體力活動與鉤束FA之間存在聯系,這是由Schaeffer等人報道的。


      我們對有氧健身和身體活動的不同發現可能是由遺傳因素驅動的,據推測,這些因素在健身和身體活動方面至少部分不同。事實上,有氧健身和身體活動是不同的概念:雖然身體活動表示骨骼肌產生的運動,但有氧健身可以解釋為個人必須進行身體活動或鍛煉的能力。在目前的研究中,有氧適能與胼胝體和上輻射冠中的白質FA最密切相關。這些束與運動區域相連,并在運動功能中發揮重要作用)。它們的發育也相對較早,并且這些結構的FA在青春期保持在同一水平。也許只有有氧健身與胼胝體和上輻射冠中的FA相關,這反映了遺傳因素在健身水平和這些區域的結構中的相對強調在開發過程中。雖然也有研究表明,有氧健身和運動反應的可訓練性部分是由遺傳因素預測的,支持可能的共同遺傳途徑,這是健身和白質FA的基礎??偠灾?,身體狀態而不是身體行為對于青少年的白質很重要。


      盡管我們發現有氧適能與白質特性之間存在關聯,但我們并未發現有氧適能或身體活動與核心執行功能之間存在明確關聯。這些關系的早期結果是不一致的。例如,有氧健身與執行功能相關,但并非所有研究都表明這種關聯。因此,即使對兒童和青少年進行薈萃分析表明身體活動干預對工作記憶的積極影響最小和對選擇性注意和抑制的小積極影響,這件事仍有爭議。


      有趣的是,適度分析表明,白質FA對工作記憶有調節作用,但對其他測試的認知功能沒有調節作用。通過表明大腦白質完整性影響身體活動和有氧健身與工作記憶之間關系的強度,我們的研究結果表明,早期發現的差異可能反映了大腦中潛在的神經生物學因素。事實上,白質特性被認為有助于通過認知干預來改善水平并且也可能代表運動的生理效應的神經生物學目標之一。我們的研究結果表明,考慮白質完整性的個體差異以了解身體活動在提高認知能力中的作用是相關的。


      我們證明,在這個青少年樣本中,身體活動僅在身體和胼胝體膝部FA水平低的情況下與工作記憶呈正相關。在高FA水平下,身體活動和認知之間沒有顯著關聯。然而,在胼胝體的高FA水平下,較高的有氧適能與較差的工作記憶表現有關。這意味著在達到一定水平的FA后,健康與工作記憶不呈正相關,另一方面,當FA足夠低時,身體活動與工作記憶呈正相關。因此,胼胝體的FA似乎在改變工作記憶與有氧適能和身體活動之間關系的方向方面具有重要作用。


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      什么可以解釋低FA值的體力活動和工作記憶之間的正相關關系,而相反,高FA值的有氧適能和工作記憶之間的負相關關系?體力活動、FA和工作記憶之間的聯系并不奇怪。胼胝體在大腦半球間的交流和同步中具有重要作用。事實上,通過DWI測量的白質微觀結構特性已被證明會影響大腦同步性,這反過來又被證明對工作記憶至關重要。因為即使白質微結構的微小變化也會影響大腦同步性,同步相關機制可能落后于調節結果。這些結果表明,在檢查身體活動或有氧健身對空間工作記憶的影響時,胼胝體中的白質水平可能會影響工作記憶的改善。


      在高FA水平下,健康與工作記憶之間呈負相關的結果更令人費解。更高的適應度預測更高的FA值,與年齡無關,但在高FA值下,更高的適應度與更好的工作記憶無關。此外,在低FA值下,身體活動與更好的工作記憶表現相關。FA的程度被認為受髓磷脂的影響。雖然動物研究表明髓鞘形成限制了大腦的可塑性,但與經驗相關的髓鞘形成增加可能既穩定連接又抑制可塑性。因此,高FA值可能表明可塑性受到抑制。在這種情況下,在高FA水平下,預計健康和工作記憶之間沒有關系;我們數據中的輕微負相關需要在進一步的研究中進行探索。


      目前的研究幾乎沒有限制。首先,樣本量可能不足以檢測弱關聯,12.7-16.2歲的有限年齡組可能不允許大范圍的概括。其次,盡管加速度計被廣泛使用并提供了對身體活動的客觀測量,但相同數量的身體活動可能會對每個人產生不同的生理反應。此外,不同切點的應用可能會產生不同的MVPA估計值,從而限制了研究之間的可比性。第三,由于計算限制,在TBSS分析中使用了估算值的平均值。盡管估算了一些變量的相對大量數據。第四,我們通過20米穿梭跑測試評估有氧健康水平,這不是心肺健康的直接衡量標準,但是,它被認為對估計最大攝氧量具有良好的有效性。另一個可能的限制是BMI不作為預測指標包含在分析中。雖然BMI與20米穿梭跑任務的表現有關,但它似乎對穿梭跑任務表現和最大耗氧量之間的相關性影響最小。此外,在青少年中,白質微結構與BMI之間的關系似乎是矛盾的)。最后,排除當前研究中唯一的肥胖參與者并不影響結果。最后,我們的橫截面數據不允許因果解釋,探索性調節分析結果需要謹慎解釋。


      我們發現,有氧健身和體育活動對青少年腦白質特性的貢獻不同。有氧適能——通過20米穿梭跑測試評估——在幾個白質束中與FA呈正相關,與MD和RD呈負相關。然而,我們在研究體育活動時沒有發現這些關聯。這一結果可能是由遺傳因素驅動的,這些因素比身體活動措施更能成為健康的基礎。也有可能只需要足以增加有氧適能的身體活動來影響白質。全面的,我們關于探索性調節分析的研究結果進一步表明,特定白質束的白質FA水平可能會影響有氧適能或身體活動與空間工作記憶之間的關系。未來的研究應將青少年與其他年齡組進行比較,以確定身體活動、有氧健身和白質之間關系的獨特方面以及調節效應。


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