Year: 2021
Type: dissertation
Study design: Clinical Trial
Abstract: Kortikokinemaattisella koherenssilla (CKC) tarkoitetaan lineaarista riippuvuutta kinemaattisen signaalin (esim. nopeus tai kiihtyvyys) ja aivosignaalin välillä (Bourguignon et al. 2011; Bourguignon et al. 2012; Piitulainen et al. 2013b). CKC:n oletetaan kuvastavan proprioseptisen signaalin prosessointia aivokuorella. Ensisijaisia afferentin signaalin lähteitä ovat lihasspindelit sekä Golgin jänne-elimet ja koherenssin huippuarvo paikantuu sensorimotoriselle (SM1) korteksille (Piitulainen et al. 2013b; Bourguignon et al. 2015.) Edeltävissä tutkimuksissa on osoitettu eroja CKC:n voimakkuudessa ikäryhmien välillä ja joissain keskushermoston sairauksissa sekä korrelaatio tasapainon ja CKC:n voimakkuuden välillä (Piitulainen et al. 2018b; Marty et al. 2019). Viitteitä CKC:n eroista dominoivan ja ei-dominoivan raajan välillä on myös esitetty (Piitulainen et al. 2018b). Neuraaliset mekanismit ja koherenssin voimakkuuteen vaikuttavat sensorimotoriset hermoverkot on edelleen huonosti tunnettu. Tähän päivään mennessä ei ole tiedossa, onko fysiologisen tilan muutoksella, kuten väsymyksellä vaikutusta CKC:n voimakkuuteen ja voiko akuutti fyysinen urheiluharjoitus muokata sitä. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, vaikuttaako akuutti aerobinen juoksusuoritus CKC:n voimakkuuteen eli kortikaaliseen proprioseptiseen prosessointiin. Tutkimuksessa selvitettiin myös, onko tasapaino yhteydessä CKC:n voimakkuuteen, tai onko juoksuharjoituksen aiheuttamat muutokset tasapainossa tai CKC:ssa yhteydessä toisiinsa. 10 tervettä vapaaehtoista aikuista osallistui tutkimukseen, jossa mitattiin CKC:n voimakkuus ja tasapainokyky ennen 90 min juoksumattoharjoitusta ja sen jälkeen. Koherenssia nilkan kiihtyvyyssignaalin ja SM1 alueen magnetoenkefalografia-signaalin (MEG) välillä tarkasteltiin 2 Hz passiivisen nilkanliikutuksen aikana liiketaajuudella (F0) ja sen ensimmäisessä harmoniassa (F1). Koherenssi määritettiin arvona 0–1, jossa nolla tarkoittaa ei yhteyttä ja yksi täydellistä koherenssia signaalien välillä. Massakeskipisteen (COP) sijainninmuutoksen nopeutta mitattiin kahdella jalalla seisten tasapainolevyllä. Proprioseptiikan hyödyntämistä tasapainossa arvioitiin laskemalla suhdeluku huojuntanopeuksille silmät auki ja silmät kiinni seisten (RQ). 90 min juoksuharjoituksen kuormittavuutta arvioitiin juoksun aikana laktaattinäytteiden, sydämen sykkeen ja koetun kuormittuneisuuden asteikon avulla sekä isometrisellä maksimipolvenojennuksella ja suorin jaloin hyppelyllä ennen juoksua ja sen jälkeen. Hypoteesina oli, että 90 min aerobinen juoksuharjoitus heikentäisi proprioseptista prosessointia ja siten voimistaisi kortikokinemaattista koherenssia ja että CKC:n voimakkuus olisi yhteydessä tasapainokykyyn. Koherenssi MEG-signaalin ja kiihtyvyyssignaalin välillä oli havaittavissa sekä ennen juoksua että sen jälkeen F0 ja F1 taajuuksilla. Mahdollisesti erittäin pienestä otoskoosta johtuen (F0: n = 4 ja F1: n = 8) tai pitkästä aikavälistä juoksun ja MEG-mittauksen välillä (26 min) ei pystytty osoittamaan, että akuutti juoksuharjoitus vaikuttaisi CKC:n voimakkuuteen. 90 min aerobisella juoksulla ei tämän tutkimuksen perusteella ole vaikutusta CKC:n voimakkuuteen F0 tai F1 taajuudella. Juoksu lisäsi huojuntaa tasapainotestissä, mutta ei vaikuttanut huojunnan määrän suhteeseen silmät kiinni ja silmät auki testien välillä. Anterior-posterior-suuntainen huojunta silmät kiinni oli yhteydessä CKC:n voimakkuuteen F0 taajuudella, mutta muita yhteyksiä tasapainon ja CKC:n väliltä ei löytynyt. Johtuen pienestä otoskoosta ja CKC-datan laatuongelmista, näitä tuloksia voidaan pitää vain suuntaa antavina.
Author: Mila Nurminen
Language: English
Topic: Motor Control and Adaptation
Subfield: Cognitive Neuroscience
Field: Neuroscience
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W3144685308