Einfluss akuter körperlicher Belastung unterschiedlicher Intensität auf Pattern Separation und hippokampale Konnektivität bei Ausdauersportlern

Abstract

Welche Akuteffekte hat körperliche Aktivität auf die funktionelle Konnektivität des Hippokampus und dessen Fähigkeit zur <em>Pattern Separation</em>? Nach der <em>Inverted-U-Hypothesis</em> (anti-u-förmiger Verlauf der kognitiven Leistungsfähigkeit in Zusammenhang mit dem Level der Aktivierung) profitieren kognitive Fähigkeiten im Allgemeinen am ehesten von moderater körperlicher Aktivität. Falls sich die <em>Drive-Theory</em> (je mehr Aktivierung, desto besser das Resultat) bewahrheitet, steigt die Wirkung mit der erbrachten Leistung. <br /> In unserer Studie erzielten junge, gesunde, männliche Athleten nach einer niedrig-intensiven Trainingseinheit signifikant bessere Ergebnisse bei einem Test, der <em>Pattern Separation</em> untersuchte. Die parallel untersuchten bildgebenden Daten aus <em>resting state fMRT</em> Aufnahmen zeigten bei Kontrastierung von niedrig-intensiver Trainingseinheit und Kontroll-Bedingung, dass <em>CA3-Region</em> und <em>GD</em> – als zentrale Substrukturen für Pattern Separation – ebenso von prä-interventionell zu post-interventionell eine signifikante (p ≤ 0,001) durch körperliche Aktivität getriggerte Steigerung der intrinsischen funktionellen Konnektivität aufwiesen. <br /> Nach hoch-intensiver Belastung zeigen die Daten des kognitiven Tests zur Quantifizierung der <em>Pattern Separation</em> prä- und post-interventionell zwar keine signifikanten Unterschiede, jedoch stieg die Präzision in den gemittelten Absolutwerten. <br /> Am Tag der Kontroll-Bedingung (keine körperliche Aktivität, lediglich auf dem Fahrrad sitzend) änderten sich die Ergebnisse hinsichtlich <em>Pattern Separation</em> nicht. Allerdings wurde die Wiedererkennung bereits gezeigter (gleicher) Bilder prä- zu post-interventionell signifikant schlechter. <br /> Im Hinblick auf die beiden oben genannten Theorien sind die Ergebnisse wie folgt einzuordnen: Moderate Intensität bietet das stärkste förderliche Potenzial (passend zur <em>Inverted-U-Theory</em>). Nach hoch-intensiven Einheiten zeigten sich keine Unterschiede in der Performance, sodass weder die Drive-Theory (würde die größte Steigerung erwarten) noch die Inverted-U-Theory (würde eine ähnliche Abnahme wie nach der Kontrollbedingung erwarten) zu den Beobachtungen passen. Während Langzeiteffekte von körperlicher Aktivität bei jungen Erwachsenen mit hippokampaler Volumenzunahme und Steigerung von <em>Pattern Separation</em> schon einige Male untersucht wurden, finden sich zu Akuteffekten nur vereinzelt Studien. Das <em>resting-state-fMRT</em> wurde in dem Zusammenhang bislang nicht genutzt. Ergänzende Untersuchungen an Frauen, Kindern, Erkrankten, Untrainierten, Älteren und mit insgesamt größeren Stichproben sind notwendig, um das vollständige Potenzial von körperlicher Aktivität zu verstehen und optimale Empfehlungen abgeben zu können.