Характеристики биоэлектрической активности головного мозга у спортсменов при сочетании когнитивной и физической нагрузок

Характеристики биоэлектрической активности головного мозга у спортсменов при сочетании когнитивной и физической нагрузок

Автор: Овчинникова Наталия Андреевна, Южанин Эмин Фирудинович, Медведева Елена Владимировна, Капилевич Леонид Владимирович

Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 3 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - изучить биоэлектрическую активность головного мозга у спортсменов различных специализаций на фоне сочетания когнитивной и физической нагрузок. Материалы и методы. Было обследовано 30 мужчин в возрасте 18-20 лет, которые были разделены на три группы - контроль, спортсмены-легкоатлеты и тяжелоатлеты. Электроэнцефалографическое обследование выполнялось на программно-аппаратном комплексе «Нейрон-спектр 4/П» (Нейрософт, Россия), оценивалась средняя мощность частотных спектров для альфа-, высоко- и низкочастотных бета-, тета- и дельта-диапазонов. На первом этапе у испытуемого регистрировалась электроэнцефалограмма в состоянии покоя с закрытыми глазами. На втором этапе испытуемому предлагалось выполнить Айова-тест (IGT) на компьютере, ЭЭГ регистрировалась во время выполнения теста. После этого обследуемый выполнял физическую нагрузку в виде теста PWC170. На третьем этапе, сразу после выполнения нагрузки, испытуемые повторно выполняли тест, во время которого регистрировалась ЭЭГ. Результаты. Показано, что у спортсменов различных специализаций реакция биоэлектрической активности головного мозга на когнитивную и физическую нагрузку по многим показателям количественно и качественно отличается от нетренированных волонтеров. При выполнении когнитивной пробы у спортсменов отмечается усиление мощности спектров дельта- (а у тяжелоатлетов - и тета-) диапазона в большей степени, чем в контроле. В отличие от контрольной группы физическая нагрузка у спортсменов чаще способствует снижению мощности спектров ЭЭГ, особенно в бета- и дельта-диапазонах. Заключение. Полученные результаты позволяют говорить об определенных паттернах ритмики ЭЭГ для спортсменов различных специализаций при выполнении когнитивных и физических нагрузок. Изменение показателей биоэлектрической активности головного мозга при переходе от состояния покоя к выполнению когнитивного теста до и после физической нагрузки у спортсменов различных специализаций отражает функциональное состояние корковых и подкорковых структур, которые непосредственно связаны с обеспечением оптимальной деятельности в созданных условиях.

Еще

Электроэнцефалография, велоэргометрия, когнитивный тест, айова-тест

Короткий адрес: https://sciup.org/147236695

IDR: 147236695   |   DOI: 10.14529/hsm210308

Список литературы Характеристики биоэлектрической активности головного мозга у спортсменов при сочетании когнитивной и физической нагрузок

  • Попова, Т.В. Вариабельность биоэлектрической активности мозга при различных состояниях спортсменов / Т.В. Попова, Ю.И. Корюкалов, О.Г. Коурова // Теория и практика физ. культуры. - 2006. - № 8. - C. 28-30.
  • Bechara, A. The Iowa Gambling Task and the somatic marker hypothesis: some questions and answers / A. Bechara, H. Damasio, D. Tranel, A.R. Damasio // Trends in Cognitive Sciences. - 2005. - Vol. 9 (4). - P. 159-162.
  • Brain activation patterns during visuo-motor adaptation in motor experts and novices: An FDG PET study with unrestricted movements / G.Blazhenetsa, A.Kurzb, L.Fringsa et al. // Journal of Neuroscience Methods. - 2021. - Vol. 350. -P. 109061.
  • Brain oscillations in sport: toward EEG biomarkers of performance / G.Cheron, G.Petit, J.Cheron et al. // Front. Psychol. - 2016. -Vol. 7. - P. 246.
  • Characteristics of brain bioelectric activity in disabled students: Combining cognitive and physical loads / K.V.Davletyarova, E.V. Med-vedeva, N.A. Ovchinnikova et.al. // Novosibirsk State Pedagogical University Bulletin. - 2018. -Vol. 8 (5). - P. 245-265.
  • Detrended Fluctuation, Coherence, and Spectral Power Analysis of Activation Rearrangement in EEG Dynamics during Cognitive Workload // I. Seleznov, I. Zyma, K. Kiyono et al. // Front. Hum. Neurosci. - 2019. - Vol. 3. -P. 270.
  • EEG alpha rhythm spatial distribution depending on level of motor activity / A.V. Ka-bachkova, G.S. Lalaeva, A.N. Zakharova, L.V. Kapilevich // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. - 2016. - No. 2. - P. 83-85.
  • Enhanced response inhibition in experienced fencers / D. Zhang, H. Ding, X. Wang et al. // Sci. Rep. - 2015. - Vol. 5. - P. 16282.
  • Freeman, W.J. The electrical activity of a primary sensory cortex: the analysis of EEG waves / W.J. Freeman //Intern. Rev. Neurobiol. -1963. - Vol. 5. - P. 53-119.
  • Furley, P. Working memory, attentional control, and expertise in sports: a review of current literature and directions for future research / P. Furley, G. Wood // J. Appl. Res. Memory Cogn. - 2016. - Vol. 5. - P. 415-425.
  • Illarionova, A.V. Characteristics of brain bioelectrical activity during feedback training / A.V. Illarionova, L.V. Kapilevich //Human Sport Medicine. - 2019. - Vol. 19 (S1). - P. 7-17.
  • Mirifar, A. Neurofeedback as supplementary training for optimizing athletes' performance: a systematic review with implications for future research / A. Mirifar, J. Beckmann, F. Eh-rlenspiel // Neurosci. Biobehav. - 2017. -Rev. 75, P. 419-432.
  • Older People's Experiences of Mobility and Mood in an Urban Environment: A Mixed Methods Approach Using Electroencephalo-graphy (EEG) and Interviews / S. Tilley, Ch. Neale, A. Patuano, S. Cinderby // Int. J. Environ. Res. Public. Health. - 2017. - Vol. 14 (2). - Р. 151.
  • Park, J.L. Making the case for mobile cognition: EEG and sports performance / J.L. Parka, M.M. Fairweatherb, D.I. Donaldson // Neuroscience & Biobehavioral Reviews. - 2015. -Vol. 52. - P. 117-130.
  • Perrey, S. Studying brain activity in sports performance: contributions and issues / S.Perrey, P.Besson // Progr. Brain Res. - 2018. -Vol. 240. - P. 247-267.
  • Psycho-physiological and cognitive abilities rating versus individual motor activity levels / A.V. Kabachkova, G.S. Lalaeva, A.N. Zakharova, L.V. Kapilevich // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. - 2016. - No. 12. - P. 85-86.
  • Psychophysiological features of cyclic and endurance athletes / G.S. Lalaeva, A.N. Zak-harova, A.V. Kabachkova et al. // Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. - 2015. - No. 11. -P. 73-75.
  • Sensorimotor rhythm neurofeedback enhances golf putting performance / M.Y. Cheng, C.J. Huang, Y.K. Chang et al. // Sport Exerc. Psychol. - 2015. - Vol. 37. - P. 626-636.
  • The effect of neurofeedback training for sport performance in athletes: a meta analysis /M.Q. Xiang, X.H. Hou, B.G. Liao et al. // Psychol. Sport Exerc. - 2018. - Vol. 36. -P. 114-122.
  • The Impact of Vigorous Cycling Exercise on Visual Attention: A Study with the BR8 Wireless Dry EEG System / C-T. Lin, J-T. King, A.R. John et.al. // Front. Neurosci. - 2021. -Vol. 15. - P. 621365.
  • Wang, C.H. From the lab to the field: potential applications of dry EEG systems to understand the brain-behavior relationship in sports / C.H. Wang, D. Moreau, S.C. Kao Front // Neurosci. - 2019. - Vol. 13. - Р. 893.
  • Wang, C.H. Neural correlates of expert behavior during a domain-specific attentional cueing task in badminton players / C.H. Wang, K.C. Tu // J. Sport Exerc. Psychol. - 2017. -Vol. 39. - P. 209-221.
  • Yezhova, G.S. Brain Bioelectrical Activity and Cerebral Hemodynamics in Athletes under Combined Cognitive and Physical Loading / G.S.Yezhova, A.N.Zakharova, A.V. Kabachkova et al. //Human Physiology. - 2019. - Vol. 45 (2). -P. 164-173.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp