RESUMO
BACKGROUND: High levels of physical conditioning are associated with improvements in cognitive performance. In this sense, electroencephalographic (ECG) correlates are used to investigate the enhancing role of physical exercise on executive functions. Oscillations in the ß frequency range are proposed to be evident during sensorimotor activity. OBJECTIVE: To investigate the ECG changes influenced by aerobic and resistance exercises performed in an attention task by analyzing the differences in absolute ß power in the prefrontal and frontal regions before, during, and after the oddball paradigm in practitioners and nonpractitioners of physical exercise. METHODS: There were 15 physical activity practitioners (aged 27 ± 4.71) and 15 nonpractitioners (age 28 ± 1.50) recruited. A two-way analysis of variance (ANOVA) was implemented to observe the main effect and the interaction between groups and moments (rest 1, pre-stimulus, and rest 2). RESULTS: An interaction between group and moment factors was observed for Fp1 (p < 0.001); Fp2 (p = 0.001); F7 (p < 0.001); F8 (p < 0.001); F3 (p < 0.001); Fz (p < 0.001); and F4 (p < 0.001). Electrophysiological findings clarified exercisers' specificity and neural efficiency in each prefrontal and frontal subarea. CONCLUSION: Our findings lend support to the current understanding of the cognitive processes underlying physical exercise and provide new evidence on the relationship between exercise and cortical activity.
ANTECEDENTES: Níveis elevados de condicionamento físico estão associados a melhorias no desempenho cognitivo. Nesse sentido, correlatos eletroencefalográficos são utilizados na investigação do papel aprimorador do exercício físico sobre as funções executivas. Tem sido proposto que as oscilações na faixa de frequência ß são evidenciadas durante a atividade sensório-motora. OBJETIVO: Investigar as alterações eletroencefalográficas influenciadas por exercícios aeróbio e resistido realizados em uma tarefa atencional analisando as diferenças da potência absoluta de ß nas regiões pré-frontal e frontal antes, na preparação e depois do paradigma oddball em praticantes e não praticantes de exercício físico. MéTODOS: Foram recrutados 15 praticantes de atividade física (idade 27 ± 4.71) e 15 não praticantes (idade 28 ± 1.50). Uma análise de variância (ANOVA) de duas vias foi implementada para observação do efeito principal e a interação entre os grupos e os momentos (repouso 1, pré-estímulo e repouso 2). RESULTADOS: Uma interação entre os fatores grupo e momento para Fp1 (p < 0,001); Fp2 (p = 0,001); F7 (p < 0,001); F8 (p < 0,001); F3 (p < 0,001); Fz (p < 0,001); e F4 (p < 0,001) foi observada. Os achados eletrofisiológicos esclareceram a especificidade e a eficiência neural dos praticantes de exercício físico em cada subárea pré-frontal e frontal. CONCLUSãO: Nossos achados promovem o entendimento atual dos processos cognitivos subjacentes ao exercício físico e acrescentam novas evidências sobre a relação exercício e atividade cortical.
Assuntos
Ritmo beta , Exercício Físico , Humanos , Adulto , Masculino , Exercício Físico/fisiologia , Análise de Variância , Ritmo beta/fisiologia , Feminino , Adulto Jovem , Atenção/fisiologia , Córtex Pré-Frontal/fisiologia , Cognição/fisiologia , Função Executiva/fisiologia , Fatores de Tempo , Eletroencefalografia , EletrocardiografiaRESUMO
AIM: This preliminary study investigated the differences in event-related potential and reaction time under two groups (athletes vs. non-athletes). MATERIAL AND METHODS: The P300 was analyzed for Fz, Cz, and Pz electrodes in thirty-one healthy volunteers divided into two groups (volleyball athletes and non-athletes). In addition, the participants performed a saccadic eye movement task to measure reaction time. RESULTS: The EEG analysis showed that the athletes, in comparison to the no-athletes, have differences in the P300 in the frontal area (p = 0.021). In relation to reaction time, the results show lower reaction time for athletes (p = 0.001). CONCLUSIONS: The volleyball athletes may present a greater allocation of attention during the execution of the inhibition task, since they have a lower reaction time for responses when compared to non-athletes.
Assuntos
Atletas , Eletroencefalografia , Tempo de Reação , Movimentos Sacádicos , Voleibol , Humanos , Tempo de Reação/fisiologia , Movimentos Sacádicos/fisiologia , Voleibol/fisiologia , Masculino , Feminino , Adulto Jovem , Adulto , Potenciais Evocados/fisiologia , Potenciais Evocados P300/fisiologia , Atenção/fisiologiaRESUMO
BACKGROUND: The saccadic eye movement is responsible for providing focus to a visual object of interest to the retina. In sports like volleyball, identifying relevant targets quickly is essential to a masterful performance. The training improves cortical regions underlying saccadic action, enabling more automated processing in athletes. OBJECTIVE: We investigated changes in the latency during the saccadic eye movement and the absolute theta power on the frontal and prefrontal cortices during the execution of the saccadic eye movement task in volleyball athletes and non-athletes. We hypothesized that the saccade latency and theta power would be lower due to training and perceptual-cognitive enhancement in volleyball players. METHODS: We recruited 30 healthy volunteers: 15 volleyball athletes (11 men and 4 women; mean age: 15.08 ± 1.06 years) and 15 non-athletes (5 men and 10 women; mean age: 18.00 ± 1.46 years). All tasks were performed simultaneously with electroencephalography signal recording. RESULTS: The latency of the saccadic eye movement presented a significant difference between the groups; a shorter time was observed among the athletes, associated with the players' superiority in terms of attention level. During the experiment, the athletes observed a decrease in absolute theta power compared to non-athletes on the electrodes of each frontal and prefrontal area. CONCLUSION: In the present study, we observed the behavior of reaction time and absolute theta power in athletes and non-athletes during a saccadic movement task. Our findings corroborate the premise of cognitive improvement, mainly due to the reduction of saccadic latency and lower beta power, validating the neural efficiency hypothesis.
ANTECEDENTES: O movimento ocular sacádico é responsável por dar foco a um objeto visual de interesse para a retina. Em esportes como o vôlei, identificar alvos relevantes o mais rápido possível é essencial para se ter um desempenho magistral. O treinamento melhora as regiões corticais subjacentes à ação sacádica, e permite um processamento mais automatizado em atletas. OBJETIVO: Investigamos as mudanças na latência durante o movimento ocular sacádico e a potência teta absoluta nos córtices frontal e pré-frontal durante a execução da tarefa de movimento ocular sacádico em atletas e não atletas de voleibol. Nossa hipótese é a de que a latência sacádica e a potência teta seriam menores em atletas devido ao treinamento e ao aprimoramento perceptivo-cognitivo em jogadores de voleibol. MéTODOS: Ao todo, 30 voluntários saudáveis foram recrutados para este estudo: 15 atletas de voleibol (11 homens e 4 mulheres; idade média: 15,08 ± 1,06 anos) e 15 não atletas (5 homens e 10 mulheres; idade média: 18,00 ± 1,46 anos). Todas as tarefas foram realizadas simultaneamente com o registro do sinal eletroencefalográfico. RESULTADOS: O resultado da latência do movimento ocular sacádico apresentou diferença significativa entre os grupos, sendo observado menor tempo entre os atletas, associado à superioridade dos jogadores em termos de nível de atenção. Durante o experimento, nos eletrodos de cada área frontal e pré-frontal, observou-se uma diminuição na potência teta absoluta nos atletas em comparação aos não atletas. CONCLUSãO: Neste estudo, observou-se o comportamento do tempo de reação e da potência teta absoluta em atletas e não atletas durante uma tarefa de movimento sacádico. Nossos achados corroboram a premissa de melhora cognitiva, principalmente pela redução da latência sacádica e menor potência beta, o que valida a hipótese de eficiência neural.
Assuntos
Movimentos Sacádicos , Voleibol , Masculino , Humanos , Feminino , Adolescente , Adulto Jovem , Adulto , Eletroencefalografia , Tempo de Reação , AtletasRESUMO
Abstract Background The saccadic eye movement is responsible for providing focus to a visual object of interest to the retina. In sports like volleyball, identifying relevant targets quickly is essential to a masterful performance. The training improves cortical regions underlying saccadic action, enabling more automated processing in athletes. Objective We investigated changes in the latency during the saccadic eye movement and the absolute theta power on the frontal and prefrontal cortices during the execution of the saccadic eye movement task in volleyball athletes and non-athletes. We hypothesized that the saccade latency and theta power would be lower due to training and perceptual-cognitive enhancement in volleyball players. Methods We recruited 30 healthy volunteers: 15 volleyball athletes (11 men and 4 women; mean age: 15.08 ± 1.06 years) and 15 non-athletes (5 men and 10 women; mean age: 18.00 ± 1.46 years). All tasks were performed simultaneously with electroencephalography signal recording. Results The latency of the saccadic eye movement presented a significant difference between the groups; a shorter time was observed among the athletes, associated with the players' superiority in terms of attention level. During the experiment, the athletes observed a decrease in absolute theta power compared to non-athletes on the electrodes of each frontal and prefrontal area. Conclusion In the present study, we observed the behavior of reaction time and absolute theta power in athletes and non-athletes during a saccadic movement task. Our findings corroborate the premise of cognitive improvement, mainly due to the reduction of saccadic latency and lower beta power, validating the neural efficiency hypothesis.
Resumo Antecedentes O movimento ocular sacádico é responsável por dar foco a um objeto visual de interesse para a retina. Em esportes como o vôlei, identificar alvos relevantes o mais rápido possível é essencial para se ter um desempenho magistral. O treinamento melhora as regiões corticais subjacentes à ação sacádica, e permite um processamento mais automatizado em atletas. Objetivo Investigamos as mudanças na latência durante o movimento ocular sacádico e a potência teta absoluta nos córtices frontal e pré-frontal durante a execução da tarefa de movimento ocular sacádico em atletas e não atletas de voleibol. Nossa hipótese é a de que a latência sacádica e a potência teta seriam menores em atletas devido ao treinamento e ao aprimoramento perceptivo-cognitivo em jogadores de voleibol. Métodos Ao todo, 30 voluntários saudáveis foram recrutados para este estudo: 15 atletas de voleibol (11 homens e 4 mulheres; idade média: 15,08 ± 1,06 anos) e 15 não atletas (5 homens e 10 mulheres; idade média: 18,00 ± 1,46 anos). Todas as tarefas foram realizadas simultaneamente com o registro do sinal eletroencefalográfico. Resultados O resultado da latência do movimento ocular sacádico apresentou diferença significativa entre os grupos, sendo observado menor tempo entre os atletas, associado à superioridade dos jogadores em termos de nível de atenção. Durante o experimento, nos eletrodos de cada área frontal e pré-frontal, observou-se uma diminuição na potência teta absoluta nos atletas em comparação aos não atletas. Conclusão Neste estudo, observou-se o comportamento do tempo de reação e da potência teta absoluta em atletas e não atletas durante uma tarefa de movimento sacádico. Nossos achados corroboram a premissa de melhora cognitiva, principalmente pela redução da latência sacádica e menor potência beta, o que valida a hipótese de eficiência neural.