Zdjęcie główne: Adrian Swancar https://unsplash.com/photos/_2NHZjSMLjA
W ciągu ostatnich dwudziestu lat zmęczenie mentalne przyciągnęło uwagę wielu naukowców zajmujących się sportem, biorąc pod uwagę potencjalne negatywne konsekwencje dla wyników ćwiczeń i zawodów sportowych. Kluczową hipotezą w tym obszarze jest to, że wykonywanie zadania poznawczego, czyli takiego, które będzie stymulować naszą sprawność poznawczą, czy innymi słowy funkcje kognitywne, o wysokich wymaganiach zwiększa subiektywne poczucie zmęczenia psychicznego, utrudniając wykonanie kolejnego zadania polegającego na ćwiczeniach fizycznych. Hipoteza ta opiera się głównie na dwóch założeniach: (1) zadania poznawcze o wysokich wymaganiach wywołują stan zmęczenia psychicznego oraz (2) stan zmęczenia psychicznego zmienia późniejszą percepcję wysiłku podczas ćwiczeń fizycznych, zmniejszając w ten sposób ilość wysiłku, jaką jednostka jest skłonna podjąć. wydawać . Chociaż pobieżne spojrzenie na literaturę wydaje się mocno potwierdzać hipotezę zmęczenia psychicznego, wnioski te mogą być zniuansowane przez zastrzeżenia teoretyczne i metodologiczne. W pierwszej kolejności warto zagłębić się w zagadnienia teoretyczne, a następnie skupić się na wartości dowodowej literatury empirycznej [1].
Zmęczenie mentalne
W kontekście aktualnie czytanego artykułu zmęczenie mentalne/psychiczne można zdefiniować jako poczucie niemożności kontynuowania optymalnej pracy, prawdopodobnie z powodu wyczerpania się zasobów potrzebnych do osiągnięcia celów zadania poznawczego. Może temu towarzyszyć poczucie konieczności odpoczynku, porzucenia wymagającego zadania lub przynajmniej przejścia na łatwiejsze [2]. Może to, ale nie musi, przełożyć się na obiektywny spadek wydajności poznawczej, ponieważ można wprowadzić mechanizmy kompensacyjne, aby nadal realizować cele danego zadania [3]. W rzeczywistości subiektywne i obiektywne wskaźniki zmęczenia psychicznego nie zawsze korelują ze sobą. Ponadto pojawienie się i stopień zmęczenia psychicznego może zależeć od kilku czynników [4], takich jak cel, motywacja, oczekiwania i możliwości wykonawcze jednostki, (obiektywna i postrzegana) trudność zadania oraz czas jego trwania. W większości badań empirycznych dotyczących wpływu wysiłku umysłowego na późniejszą wydajność fizyczną wydaje się, że złożony związek między przetwarzaniem poznawczym a zmęczeniem psychicznym jest rzadko uwzględniany. Po pierwsze, zakładają, że wykonanie zadania poznawczego wywołuje zmęczenie psychiczne i potwierdzają to, opisując doświadczenie uczestników w zakresie zmęczenia psychicznego za pomocą skal subiektywnych (np. wizualnej skali analogowej). Jednakże poszczególne osoby mogą nie być w stanie dokładnie ocenić swoich stanów poznawczych ze względu na ograniczone metapoznanie, uprzedzenia związane z atrakcyjnością społeczną i zmienność podczas mapowania wrażeń na oceny. Może to zatem ograniczać interpretację subiektywnego wyniku rejestrowanego po zadaniach poznawczych w tych eksperymentach naukowych, co oczywiście wprowadza mało klarowności co do wyciągania jasnych i klarownych wniosków . Po drugie, za ograniczenie należy uznać stosowanie standaryzowanych zadań poznawczych (np. zadania Stroopa) ze względu na brak ich indywidualizacji i poziomu zaangażowania [4]. Na przykład, jeśli zadanie jest dla osoby zbyt trudne, jednostka może czuć się przytłoczona lub sfrustrowana, ale może nie być zmęczona psychicznie [5]. I odwrotnie, jeśli zadanie jest zbyt łatwe, jednostka może się znudzić i stracić zainteresowanie, a także skupienie na danym zadaniu, ponieważ ze względu na jego łatwość nie będzie ono wymagało większego zaangażowania umysłowego danej osoby [5]. Ponadto w warunkach kontrolnych często uwzględniane są zadania o teoretycznie niższych wymaganiach poznawczych lub filmy dokumentalne, które różnią się jednak nie tylko wymaganiami psychicznymi w porównaniu z zadaniem eksperymentalnym, ale także nudą i zaangażowaniem. Wszystko to może mieć wpływ na późniejszą wydajność fizyczną, ale niekoniecznie musi towarzyszyć zmęczeniu psychicznemu lub być z nim powiązane. W związku z tym ewentualne obniżone ogólne wyniki poznawcze w warunkach eksperymentalnych w porównaniu z warunkiem kontrolnym (kiedy stosowane są dwa poziomy trudności) lub wyraźniejszy spadek wydajności w czasie mogą nie wskazywać na zwiększone zmęczenie psychiczne. Wreszcie, nawet jeśli zadania wydłużają się w czasie, zmniejszenie zasobów lub wzrost zmęczenia psychicznego niekoniecznie musi wiązać się z różnymi efektami ćwiczeń [1]. Można to tłumaczyć faktem, że wykonanie zadania poznawczego jest doświadczeniem dynamicznym, choć nie zostało to jeszcze sprawdzone empirycznie [1]. Na przykład w miarę postępu zadania, wyznaczone zadanie może stać się łatwiejsze i wymagać mniej wysiłku, aby w końcu zostać zautomatyzowane, chociaż nadal wymaga wysiłku, aby zachować koncentrację pomimo nudy i pewnego rodzaju rutyny. Innymi słowy, czynniki związane z wynikami, takie jak motywacja i wysiłek, mogą być ważniejsze niż czas trwania zadania. Podsumowując, te niedociągnięcia podważają lub przynajmniej niuansują interpretację dotyczącą wpływu wysiłku umysłowego na wyniki ćwiczeń w tych badaniach opartych na idei zmęczenia psychicznego.
Bacopa Monnieri od Apollo’s Hegemony – poprawia pracę umysłu – KUP TUTAJ
Prace naukowe
Badania nad wysiłkiem umysłowym i sprawnością fizyczną wykazują pewne podobieństwa do badań prowadzonych w obszarze wyczerpania ego [6]. Wyczerpanie ego opiera się na założeniu, że wszelkie akty siły woli i samoregulacji wyczerpują ograniczoną pulę zasobów, pogarszając wydajność w kolejnym (poznawczym) zadaniu. Choć teoria ta stanowiła podstawę ponad dwudziestoletnich badań nad samokontrolą, w ostatnich latach istnienie tego efektu było kwestionowane. Na przykład wielolaboratoryjny projekt replikacji wykazał, że wielkość efektu wyczerpania ego była niewielka, a 95% przedziały ufności obejmowały zero (d = 0,04, 95% CI [−0,07, 0,15]), a inne badania wykazały, że na występuje w literaturze silna stronniczość publikacyjna [7]. Podobnie ostatnio w pracach naukowych pojawiły się doniesienia kwestionujące siłę efektu wysiłku umysłowego i wydajności ćwiczeń. Na przykład jedyne zarejestrowane wcześniej badanie, w którym podjęto próbę powtórzenia przełomowego badania przeprowadzonego przez Marcorę i wsp. [8], nie udało się powtórzyć tych ustaleń. Po obejrzeniu 90-minutowego filmu dokumentalnego lub wykonaniu zadania polegającego na wysiłku umysłowym (AX-CPT) 30 uczestników (w porównaniu z 16 uczestnikami pierwotnego badania) wykonało zadanie rowerowe od czasu do wyczerpania. Nie stwierdzono dowodów na zmniejszoną wydajność lub zwiększony odczuwany wysiłek podczas wykonywania zadania rowerowego w stanie wysiłku umysłowego [9]. Niemniej jednak fakt, że pierwotnego ustalenia nie można odtworzyć, nie oznacza, że go nie ma, nauka bowiem opiera się na gromadzeniu dowodów. W niektórych przypadkach replikacje nie powiodą się z powodu nieodpowiednich metod replikacji lub z powodu czynników, które wpływają na wyniki. Jednakże oryginalne badania mogą nie zostać powtórzone z kilku innych powodów. Po pierwsze dlatego, że nie można znaleźć żadnego efektu . Po drugie, stosowanie wątpliwych praktyk badawczych, takich jak p-hacking lub opcjonalne zatrzymanie, może przeszacować rzeczywistą wielkość efektu i prowadzić do dużej liczby błędów typu 1 w opublikowanej literaturze po selekcji pod kątem istotności statystycznej. Po trzecie, obecność stronniczości publikacji w połączeniu z badaniami wykorzystującymi projekty o niewystarczającej mocy może również zniekształcić skumulowane dowody. Na przykład Wolff i in. [10] przeprowadzili ankietę, w której średnio 16% respondentów (277 z 1721) opublikowało ponad trzy badania dotyczące wyczerpywania ego i ukończyło więcej niż dwa dodatkowe, niepublikowane badania. Z drugiej strony, jeśli badania prowadzone są z projektami o słabej mocy, błąd próbkowania może powodować duże wahania w szacunkach wielkości efektu (effect size). Rzeczywiście, badania ze słabymi projektami osiągną istotność statystyczną tylko wtedy, gdy badanie przyniesie zawyżoną wielkość efektu. Rzeczywiście, większość badań w literaturze na temat wysiłku umysłowego-ćwiczeń opiera się na próbach o małej liczebności (średnia = 15, SD = 9,14; min = 8, max = 63), co sugeruje, że niektóre badania mogły mieć słabsze projekty wykrywania zakres hipotetycznych małych i średnich rozmiarów efektu. Na przykład, zakładając, że rzeczywista wielkość efektu d Cohena wynosi – 0,49 i jest to projekt wewnątrzobiektowy, badanie wymagałoby próby liczącej 35 uczestników, aby osiągnąć moc statystyczną 80%.
Ultra fish oil – omega-3 zawierające bardzo wysokie dawki EPA i DHA w kapsułce – KUP TUTAJ
Funkcje kognitywne
Związek pomiędzy zmęczeniem psychicznym a funkcjami kognitywnymi nie jest dobrze poznany. Jednakże spadki funkcji wykonawczych, takich jak uwaga wykonawcza, uwaga ciągła, uwaga skupiona na celu uwaga naprzemienna, uwaga podzielona, hamowanie reakcji, planowanie (i przetwarzanie nowości są częstą cechą zmęczenia psychicznego. Spośród różnych komponentów funkcji wykonawczej uwaga selektywna, zwłaszcza kontrolująca konflikt (hamowanie reakcji), jest wysoce podatna na zmęczenie psychiczne. Uwaga selektywna kontrolująca konflikt została oceniona na podstawie czasu reakcji i wskaźnika błędów w badaniach typu Stroopa w zadaniu na światłach i uległa osłabieniu po wykonaniu zadania umysłowego wywołującego zmęczenie, mimo że wykonanie zadania poznawczego było powiązane z funkcjami wykonawczymi, takimi jak naprzemienna uwaga , uwaga podzielona, uwaga ciągła i pamięć robocza nie uległy. Podczas prób Stroopa w zadaniu dotyczącym sygnalizacji świetlnej aspekty kolorystyczne i słowne aktywują powiązane reakcje, co skutkuje konfliktem między aktywowanymi reakcjami oraz wydłużeniem czasu reakcji i współczynnika błędów. Zaproponowano, że konflikt ten aktywuje monitor konfliktu w przedniej korze obręczy, który angażuje funkcję kontrolną grzbietowo-bocznej korze przedczołowej i że to zaangażowanie grzbietowo-bocznej kory przedczołowej zwiększa uwagę podczas kolejnych prób, co skutkuje poprawą wyników. Objętość istoty szarej w grzbietowo-boczna korze przedczołowej zmniejszyła się u pacjentów z zespołem chronicznego zmęczenia w porównaniu z grupą kontrolną zdrowych, a zmniejszenie objętości istoty szarej zostało odwrócone po terapii poznawczo-behawioralnej, co poprawiło stan zdrowia i wydajność poznawczą pacjentów z zespółem chronicznego zmęczenia. U pacjentów z fibromialgią zaobserwowano zmniejszenie objętości istoty szarej w przedniej korze obręczy, a poziom zmian mikrostrukturalnych w przedniej korze obręczy oceniany za pomocą anizotropii frakcyjnej był dodatnio powiązany z poziomem zmęczenia. Dodatkowo odnotowano zmniejszenie gęstości transportera serotoniny ocenianej za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej u pacjentów z zespołem chronicznego zmęczenia. Zatem przednia kora obręczy i grzbietowo-boczna kora przedczołowa są obszarami mózgu związanymi ze zmęczeniem w chorobach i zespołach związanych ze zmęczeniem, takich jak fibromialgia i zespół chronicznego zmęczenia. Biorąc te obserwacje pod uwagę, zmęczenie psychiczne może powodować pogorszenie funkcji poznawczych poprzez upośledzenie tych obszarów mózgu (tj. przednia kora obręczy i grzbietowo-boczna kora przedczołowa), w szczególności składników hamowania reakcji funkcji wykonawczych [11].
System ułatwień
System facylitacji zmęczenia psychicznego (tj. system facylitacji mentalnej) został opisany w badaniach behawioralnych, elektrofizjologicznych i neuroobrazowych submaksymalnych zadań umysłowych wywołujących zmęczenie. Pojawiły się doniesienia sugerujące, że wykonywanie zadań nie ulega zmianie podczas wywołujących zmęczenie prób zadań umysłowych, mimo że potencjalnie wpływa to na wydajność poznawczą. Podczas gdy czas reakcji i dokładność prób testu dwustronnego nie zmieniły się w czasie podczas wywołującej zmęczenie sesji testu dwustronnego trwającej 30 minut, wykonanie zadania w teście zaawansowanego tworzenia szlaku (ATMT) uległo pogorszeniu po sesji testowej dwustronnej, która trwała 30 min. W ATMT na wyświetlaczu komputera osobistego rozmieszczone są losowo kółka o numerach od 1 do 25, a uczestnicy za pomocą myszki komputerowej klikają w środek kółek po kolei, zaczynając od kółka nr 1. Liczba błędów na ATMT oraz subiektywny poziom zmęczenia psychicznego oceniany za pomocą wizualnej skali analogowej był wyższy po wywołującej zmęczenie sesji testu. Odkrycia te pokazują, że uczestnicy byli psychicznie zmęczeni po sesji testu dwustronnego i sugerują, że wyniki testu dwustronnego były utrzymywane przez mechanizm kompensacyjny, tj. system wspomagania (facylitacji) umysłu [11]. Zmienność odstępów fal R-R w elektrokardiografii można wykorzystać do oceny aktywności współczulnego (adrenergicznego) układu nerwowego. Składowe niskiej częstotliwości (LF) i wysokiej częstotliwości (HF) są obliczane poprzez analizę domeny częstotliwości odstępów fal R-R. W HF pośredniczy nerw błędny, a LF wywodzi się z różnych mechanizmów współczulnych i nerwu błędnego. Analiza domeny częstotliwości odstępów fal R-R wskazuje, że współczulny układ nerwowy jest aktywny podczas wywołującej zmęczenie sesji testu dwustronnego. Zwiększoną motywację lub większy wysiłek umysłowy powiązano ze zwiększoną aktywacją współczulnego układu nerwowego; dlatego też wzrost aktywności współczulnego układu nerwowego podczas sesji testu dwukrotnego może odzwierciedlać wzrost wkładu motywacji lub wysiłku umysłowego w utrzymanie wydajności zadań poznawczych w obecności zmęczenia psychicznego. Na przykład podwyższony poziom motywacji skutkował poprawą wykonywania zadań poznawczych podczas męczącego zadania umysłowego. Uważa się, że oscylacyjne rytmy mózgu powstają w wyniku synchronicznej aktywności synaptycznej dużej liczby neuronów. Synchronizacja sieci neuronowych może odzwierciedlać integrację przetwarzania informacji, a wiele szeroko rozproszonych i stale oddziałujących dynamicznych sieci neuronowych można osiągnąć poprzez synchronizację oscylacji w określonych pasmach czasowo-częstotliwościowych. Takie procesy synchronizacji można ocenić za pomocą analiz czasowo-częstotliwościowych MEG. Moc pasma alfa (8–13 Hz) w korze czołowej była niższa po wywołującej zmęczenie sesji testu niż przed sesją wcześniej wspomnianą sesją, a poziom spadku mocy pasma alfa był dodatnio powiązany z wykonaniem zadań w ramach prób z dwoma plecami. Rytmiczne oscylacje aktywności mózgu na dużą skalę przy częstotliwościach pasma alfa są generowane przez interakcje pomiędzy neuronami wzgórzowo-korowymi i GABAergicznymi (komórkami kwasu γ-aminomasłowego) w jądrze siatkowym wzgórza. Dlatego stłumiona spontaniczna moc pasma alfa, tj. desynchronizacja spowodowana zdarzeniami wewnętrznymi, w korze czołowej spowodowana zmęczeniem psychicznym, sugeruje nadmierną aktywację obwodu wzgórzowo-czołowego. Biorąc pod uwagę, że wykonanie zadania zostało utrzymane podczas wywołujących zmęczenie prób z dwoma plecami, ten obwód wzgórzowo-czołowy związany z motywacją lub wysiłkiem umysłowym jest potencjalnym podłożem neuronowym dla systemu wspomagania umysłowego.
Zrozumienie mechanizmów, które przyczyniają się do dysfunkcji systemu facylitacji, ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia zmęczenia psychicznego. Zaburzony metabolizm energetyczny i uszkodzenia oksydacyjne mogą przyczynić się do pogorszenia funkcjonowania tego układu. Związek zmęczenia psychicznego z zaburzeniami metabolizmu energetycznego mózgu (obniżony poziom fosfokreatyny) badano za pomocą spektroskopii rezonansu magnetycznego 31P. Doustna suplementacja D-rybozy, reszty cukrowej trifosforanu adenozyny i doustna suplementacja koncentratu soku z melona (Extramel), bogatego w dysmutazę ponadtlenkową, osłabiają zaburzenia funkcji poznawczych spowodowane zmęczeniem psychicznym. Jednakże dowody potwierdzające związek między upośledzonym metabolizmem energetycznym a uszkodzeniami oksydacyjnymi i dysfunkcją systemu facylitacji są ograniczone, a wpływ zaburzonego metabolizmu energetycznego i uszkodzeń oksydacyjnych w pogorszenie funkcjonowania systemu facylitacji podczas zmęczenia psychicznego pozostaje niewyjaśniony.
Rhodiola od Apollo’s Hegemony – poprawia sprawność poznawczą i radzenie ze stresem – KUP TUTAJ
Uwagi końcowe – ograniczenia badań naukowych
Dotychczasowe badania nie dostarczyły wiarygodnych dowodów na istnienie dokładnego i konkretnego związku przyczynowego, ale nie jest też pewne, że go nie ma. Nie tylko ta dziedzina badań cierpi na stronniczość publikacji i niską moc statystyczną. Rzeczywiście, w literaturze poświęconej naukom o sporcie pojawiło się ostatnio wiele głosów podkreślających ten problem. Nie należy jednak wykorzystywać tego jako wymówki do ignorowania stronniczości publikacji i małej mocy statystycznej. Co więcej, można wywnioskować z prac badawczych, metaanalizy nie są ostatecznym narzędziem do rozwiązania problemu małej mocy. Pomimo potencjału, jaki metaanalizy mogą złagodzić pewne niedociągnięcia poszczególnych badań, wyniki w dużej mierze zależą od jakości włączonych raportów. Co więcej, podczas przeprowadzania metaanaliz należy wziąć pod uwagę kilka źródeł błędu publikacyjnego (np. efekty małych badań i selektywne raportowanie oparte na wartościach p), ponieważ każda metoda opiera się na określonych założeniach. Czasami interwencję uznaje się za skuteczną lub nie, wyłącznie na podstawie szacunkowej wielkości efektu w metaanalizie, a nie na podstawie jakości badań podstawowych i stronniczości publikacji. Wyniki metaanalizy, która wykazuje duży błąd selekcji i niski współczynnik replikacji, należy niezależnie zweryfikować w eksperymentach z większymi próbami (najlepiej w badaniu wielolaboratoryjnym [12]. Niemniej jednak nie można wykluczyć możliwego negatywnego wpływu wysiłku umysłowego na sprawność fizyczną człowieka, ale obecne dowody sugerują, że być może należy zmniejszyć oczekiwania co do tego efektu.
Na poziomie teoretycznym literatura ta mogłaby zyskać na wykorzystaniu innych podejść . W literaturze przyjmuje się, że zwiększone subiektywne odczucie zmęczenia psychicznego wpływa na wydajność ćwiczeń i pośredniczy w percepcji wysiłku. Rzeczywiście, wysiłek umysłowy może zwiększać subiektywne poczucie zmęczenia psychicznego, ale na zmęczenie psychiczne i postrzeganie wysiłku mogą wpływać inne procesy poznawcze. Ponadto w badaniach tych stosuje się zazwyczaj zadania standardowe, a obciążenie poznawcze nie jest dostosowane do indywidualnych możliwości. Ponieważ nie są one przystosowane, uczestnicy mogą znajdować się w dowolnym miejscu pomiędzy spektrum nudy a dystresu. W przypadku niewystarczającego zaangażowania w zadanie może pojawić się nuda, która może zmodyfikować zachowanie jednostki. W wyniku nudy ludzie mogą inaczej postrzegać koszt/wartość kolejnych działań. Kiedy się nudzimy, ludzie szukają alternatywnych zajęć, zwłaszcza tych, które sprawiają im przyjemność. Dlatego ćwiczenia można uznać za bardziej satysfakcjonujące zajęcie i nie powinniśmy spodziewać się spadku wydajności. Wreszcie, badacze nie mogą przetrwać jako przejrzyste jednostki w systemie, w którym brak praktyk otwartej nauki jest normą, dlatego gorąco zachęcamy badaczy do wstępnej rejestracji protokołów badań, przeprowadzania przed badaniem obliczeń mocy w celu uzasadnienia wielkości próby oraz dane i materiały publicznie dostępne w celu poprawy wiarygodności. Biorąc pod uwagę obecne ustalenia, zalecamy ostrożność w formułowaniu twierdzeń lub zaleceń dotyczących przeciwdziałania szkodliwemu wpływowi zmęczenia psychicznego na wyniki ćwiczeń [1].
Bibliografia
[1] Holgado D, Mesquida C, Román-Caballero R. Assessing the Evidential Value of Mental Fatigue and Exercise Research. Sports Med. 2023 Sep 8.
[2] Brown DMY, Graham JD, Innes KI, Harris S, Flemington A, Bray SR. Effects of prior cognitive exertion on physical per- formance: a systematic review and meta-analysis. Sports Med. 2019.
[3] Wang C, Trongnetrpunya A, Samuel IBH, Ding M, Kluger BM. Compensatory neural activity in response to cognitive fatigue. J Neurosci. 2016;36:3919–24.
[4] Lee KFA, Gan W-S, Christopoulos G. Biomarker-informed machine learning model of cognitive fatigue from a heart rate response perspective. Sensors. 2021;21:3843.
[5] Dehais F, Lafont A, Roy R, Fairclough S. A neuroergonomics approach to mental workload, engagement and human perfor- mance. Front Neurosci. 2020;14:268
[6] Baumeister RF, Bratslavsky E, Muraven M, Tice DM. Ego depletion: is the active self a limited resource? J Pers Soc Psychol. 1998;74:1252–65.
[7] Carter EC, McCullough ME. Publication bias and the limited strength model of self-control: has the evidence for ego depletion been overestimated? Front Psychol. 2014;5:823
[8] Marcora S, Staiano W, Manning V. Mental fatigue impairs physi- cal performance in humans. J Appl Physiol. 2009;106:857–64.
[9] Holgado D, Troya E, Perales JC, Vadillo M, Sanabria D. Does mental fatigue impair physical performance? A replication study. Eur J Sport Sci. 2020.
[10] Wolff W, Baumann L, Englert C. Self-reports from behind the scenes: questionable research practices and rates of replication in ego depletion research. PLoS One. 2018;13: e0199554.
[11] Ishii A, Tanaka M, Watanabe Y. Neural mechanisms of mental fatigue. Rev Neurosci. 2014;25(4):469-79.
[12] Brown D, Boat R, Graham J, Martin K, Pageaux B, Pfeffer I, Taylor I, Englert C. A multi-lab pre-registered replication exam- ining the influence of mental fatigue on endurance performance: should we stay or should we go? North American Society for the Psychology of Sport and Physical Activity Virtual Conference. pp. 57–57.
