Hur hjälper träning till att konsolidera nya motoriska färdigheter?
Lär du dig spela piano eller tappdans? Att följa en sådan övning med 15 minuter extra träning kan hjälpa dig att befästa dina nya motoriska färdigheter.
En befintlig studie av Marc Roig - tidigare vid universitetet i Köpenhamn i Danmark, nu baserad på McGill University i Montreal, Kanada - och kollegor fann att en enda träningsansträngning kunde befästa motorminnet.
En bättre förståelse för de möjliga mekanismerna bakom hur träning ökar motorminnet kan bidra till att utveckla förbättrade strategier för patienter som går igenom en återhämtningsfas efter nedsatt rörlighet efter stroke eller specifik skada.
Som sådan tittar Roig och hans team vidare och undersöker hur och varför träning - särskilt akut kardiovaskulär (kardio) - kan hjälpa oss att bättre behålla nyförvärvade motoriska färdigheter.
Nu publiceras ett nytt papper i tidskriften NeuroImage förklarar vilka steg forskarna har tagit och vad de har hittat.
Mer effektiv hjärnanslutning
Forskarna arbetade med en uppsättning volontärer som gick med på att utföra en aktivitet som kallas "nypa uppgift." Det handlade om att hantera en specialiserad dynamometer, med varierande kraft för att flytta en markör på en skärm och slutföra ett antal uppgifter på kortast möjliga tid.
Denna typ av övning gör det möjligt för deltagarna att lära sig en ny motorisk färdighet: justera kraften som de tillämpar på dynamometern för att uppnå sina uppsatta mål.
Efter att uppgifterna var slutförda bad Roig och teamet volontärerna antingen vila i 15 minuter eller att delta i konditionsträning - en typ av träning som höjer hjärtrytmen - under samma tid.
Då utförde deltagarna en förkortad version av den tidigare uppgiften, där de bara var tvungna att "klämma" dynamometern i några sekunder och använda samma mängd kraft som krävdes för att framgångsrikt slutföra "nypa uppgiften".
Denna aktivitet upprepades med intervaller på 30, 60 och 90 minuter efter att de frivilliga antingen hade vilat eller deltagit i konditionsträning.
Slutligen, för att bedöma om sömn också spelade en roll för att konsolidera nya motoriska färdigheter, ombads alla deltagare att utföra den första "nypa uppgiften" igen 8 och 24 timmar efter deras första försök.
När man tittade på mätningar av deltagarnas nivåer av hjärnaktivitet under hela studien märkte forskarna att deltagarna som hade utövat mellan uppgifter hade mer effektiv anslutning mellan relevanta hjärnområden när de utförde "nypa uppgiften".
Samtidigt visade de mindre hjärnaktivitet än deltagarna som hade vilat mellan uppgifterna. Dessutom var bättre nätverksanslutning och mindre hjärnaktivitet förknippad med bättre motorisk återkallelse vid 24-timmarsmarkeringen.
Roig och kollegor säger att detta tyder på att korta, intensiva träningspass kan öka hjärnans förmåga att memorera och konsolidera nya motoriska aktiviteter.
Motion "kan frigöra" hjärnutrymme
Varför är så fallet? Forskarna såg att efter konditionsträning presenterade deltagarna mindre hjärnaktivitet. Roig och team tror att detta berodde på att hjärnans nätverksanslutning hade blivit effektivare.
”Eftersom den neurala aktiveringen i hjärnorna hos dem som hade tränat var mycket lägre kunde neurala resurser sedan läggas på andra uppgifter. Motion kan hjälpa till att frigöra en del av din hjärna för att göra andra saker. ”
Fabien Dal Maso, första författare
Och sömn, visar det sig, kan också spela en roll för att stödja hjärnans förmåga att behålla nya motoriska färdigheter. När man bedömde alla deltagares prestationer igen 8 och 24 timmar efter deras första försök till "nypa uppgiften" gjorde forskarna en överraskande upptäckt.
Efter åtta timmar verkade det inte finnas någon stor skillnad mellan deltagarna som hade vilat och de som hade tränat mellan uppgifter, vad gäller behållande av färdigheter. Men vid 24-timmarsmarkeringen presterade träningsdeltagarna än en gång synligt bättre än sina vilande kamrater.
"Vad detta föreslår för oss", säger Roig, "och det är här vi ska gå vidare med vår forskning är att sömn kan interagera med träning för att optimera konsolideringen av motoriska minnen."
"Det är väldigt spännande att arbeta inom detta område just nu eftersom det fortfarande finns så mycket att lära sig och forskningen öppnar dörrar för hälsointerventioner som potentiellt kan göra stor skillnad för människors liv", konstaterar seniorförfattaren.
