یک رویکرد تحریک عصبی دو حالته برای افزایش نتیجه عملکرد ورزشی در تکواندوکاران باتجربه

تحریک جریان مستقیم ترانس کرانیال (tDCS) یک رویکرد تجربی رو به رشد برای بهبود عملکرد ورزشی است. برخی از مطالعات اخیر اثرات تحریک جریان مستقیم از طریق پوست (tsDCS) بر عملکرد حرکتی مانند زمان واکنش را بررسی کرده‌اند. TDCS و tsDCS می توانند به ترتیب منجر به تغییر فعالیت عصبی خود به خود و پتانسیل های غشایی نورون های حرکتی در قشر مغز و بین نورون های نخاعی شوند. با توجه به کمبود مطالعات تجربی در زمینه تحریک غیرتهاجمی مغز در زمینه علوم اعصاب ورزشی به ویژه ورزش های رزمی، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثرات تحریک عصبی در تقویت عملکردهای حرکتی و شناختی در تکواندوکاران باتجربه انجام شد. نمونه مورد مطالعه شامل ۱۵ تکواندوکار مرد باتجربه بود که در دو جلسه به فاصله ۷۲ ساعت از یکدیگر تحریک جریان مستقیم واقعی یا ساختگی را بر روی قشر حرکتی اولیه (M1) و بخش ستون فقرات کمری (T12-L2) دریافت کردند. در ادامه، عملکرد شرکت‌کنندگان از طریق شبیه‌سازی تمرین تکواندو مستقیماً بعد از جلسات ساختگی و واقعی مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر این، یک پلت فرم شناختی (CBS: Cambridge Brain Science) برای بررسی مشخصات شناختی شرکت کنندگان در هر نمونه استفاده شد. برخلاف تحریک ساختگی، tDCS واقعی با بهبود توجه انتخابی و زمان واکنش هم در عملکرد کار شبیه‌سازی‌شده و هم در بررسی شناختی همراه بود. مشخص شد که tDCS قشری و ترانس نخاعی توجه انتخابی را بهبود می بخشد (۳۱٪ بهبود عملکرد) (۰۰۰۱/۰< P) [اندازه اثر. ۱٫۸۴]. و کاهش زمان واکنش (۴٫۷٪ بهبود عملکرد) (P < ۰٫۰۰۰۱) [EFFECT SIZE; 0.02]. در همین حال، مداخله نتوانست تغییر قابل توجهی در عملکردهای شناختی ارزیابی شده از طریق CBS ایجاد کند (۰۵/۰  P). همانطور که توسط نتایج ما مشخص شد، تحریک عصبی دو حالته فعلی می‌تواند عملکردهای حرکتی را به طور بالقوه از طریق اثر tsDCS بر روی نورون‌های نخاعی و tDCS بر روی قشر حرکتی اولیه بهبود بخشد. به همین ترتیب، یافته‌های ما عملکرد بهتری را در تکواندوی شبیه‌سازی شده پس از تحریک واقعی اما نه ساختگی پیشنهاد می‌کند. این مطالعه راه را برای طراحی پروتکل‌های تحریک عصبی برای بهبود عملکرد ورزشکاران حرفه‌ای، یعنی تمرین‌کنندگان هنرهای رزمی، از جمله دقت و سرعت واکنش‌ها، هموار می‌کند. انتظار می رود چنین اثرات مثبت تحریک عصبی در عملکرد ورزشی که در این تحقیق و گزارش های مشابه نشان داده شده است، موفقیت ورزشکاران را در مسابقات حرفه ای افزایش دهد.

مقدمه

تحریک جریان مستقیم ترانس کرانیال (tDCS) روشی برای تحریک مغز است که یک جریان الکتریکی ضعیف (در محدوده چند میلی آمپر) را از پوست سر به بافت مغز منتقل می کند. این جریان الکتریکی تا حدی به بافت مغز منتقل می شود که بر فعالیت های عصبی تأثیر می گذارد. به عنوان یک ابزار غیر تهاجمی برای تحریک انعطاف پذیری عصبی مغز، tDCS همچنین در تحقیقات در مورد اختلالات روانپزشکی و عصبی مانند صرع، سردرد میگرنی، سکته مغزی و افسردگی استفاده می شود. تحریک جریان مستقیم نخاعی از طریق پوست (tsDCS) روش غیرتهاجمی دیگری برای تحریک سیستم عصبی مرکزی (CNS) است که به عنوان یک رویکرد جدید برای تحریک یا مهار عملکرد ستون فقرات در نظر گرفته می‌شود. اثر tsDCS بر روی مسیرهای ماده سفید ستون فقرات و تحریک پذیری نورون های حرکتی ستون فقرات اخیرا گزارش شده است. مطالعات TDCS عمدتا بر روی بیماران متمرکز است و مطالعات نسبتا کمی اثرات tDCS را بر افراد سالم ارزیابی کرده اند. مطالعات نشان داده اند که tDCS می تواند به طور موثری عملکردهای مغزی مانند پردازش اطلاعات، ظرفیت حافظه، مهارت های کلامی و ریاضی، فعالیت های حرکتی، خلاقیت، توجه، دقت و یادگیری موثر را بهبود بخشد۴،۵،۶٫

با توجه به اثرات چنین نوع تحریک مغزی بر افراد سالم، محققان به طور فزاینده ای علاقه مند به ادغام علوم ورزشی و علوم اعصاب از نظر پیگیری رویکردهای غیردارویی مانند تحریک مغز برای بهبود عملکرد ورزشی هستند.

با توجه به تحقیقات عصبی پزشکی، اثر tDCS به خوبی در توانبخشی بیماران سکته مغزی ثابت شده است، جایی که ترکیب تمرین حرکتی و tDCS به طور قابل توجهی در دستیابی به بهبود در چنین بیمارانی موثر است. علاوه بر این، مطالعات نشان داده‌اند که تحریک الکتریکی قشر حرکتی باعث بهبود حرکت و تعادل در بیماران مبتلا به پارکینسون و سکته می‌شود. در همین حال، دستیابی به اهداف عملکردی در این بیماران نیازمند انجام وظایف پیچیده و بهبود تعادل پویا است. با توجه به مشکلات شناختی، مطالعه دیگری روی ۶۴ بیمار مبتلا به اختلال نقص توجه/بیش فعالی نشان داد که افراد تحت درمان با tDCS نسبت به یک گروه ساختگی به طور قابل توجهی علائم بی توجهی را بهبود بخشیده اند. در همین راستا، یک بررسی سیستماتیک نشان داد که tDCS همراه با تمرین بدنی می تواند به طور موثر تحریک پذیری قشر حرکتی، عملکرد فیزیکی و یادگیری حرکتی را در افراد سالم افزایش دهد. به طور خاص، گزارش اخیر و مطالعات مشابه در همان حوزه، منجر به ایده نوظهور گنجاندن تحریک عصبی در حوزه علوم ورزشی می شود.

ورزش های رزمی در اکثر کشورها محبوب هستند و هر ساله مخاطبان قابل توجهی را به خود جذب می کنند. بنابراین ارتقای کیفیت و عملکرد ورزشکاران رزمی از اهمیت بالایی برخوردار است. تکواندو یکی از محبوب ترین ورزش های رزمی است. از یک هنر رزمی که برای دفاع شخصی در جنگ ها (در کره) استفاده می شود به یک ورزش بین المللی ۱۶،۱۷،۱۸،۱۹،۲۰ تبدیل شده است. در تکواندو ۱۷ معمولاً از تکنیک های قدرتمند ضربه زدن استفاده می شود. هنرهای رزمی و فلسفه‌ها، جنبه‌ها، مفاهیم و روش‌های آموزشی مربوط به آن تا حد زیادی تحت تأثیر فرهنگ، منطقه جغرافیایی و تاریخ است. امروزه پنج کشور برتر در زمینه هنرهای رزمی چین، ژاپن، هند، کره و برزیل هستند.

دقت، چابکی و استقامت در تکواندو از اهمیت بالایی برخوردار است. به عبارت دیگر انتظار می رود زمان واکنش، توجه و حافظه دیداری- فضایی ورزشکاران بر نتایج مسابقات تکواندو تأثیر بسزایی داشته باشد. با توجه به بهترین دانش ما، اثرات tDCS و tsDCS بر روی تکواندوکاران هنوز بررسی نشده است. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر تحریک عصبی دو حالته (tDCS و tsDCS همزمان) بر عملکرد حرکتی و شناختی تکواندوکاران باتجربه انجام شد.

روش ها

شرکت کنندگان در مطالعه

مطالعه حاضر بر روی تکواندوکاران مرد مجرب با حداقل ۲ سال تمرین مداوم و حداقل ۳ جلسه در هفته انجام شد. نمونه گیری با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی خوشه ای انجام شد و ۱۵ تکواندوکار مجرب در شیراز به صورت تصادفی انتخاب شدند. مطالعه حاضر یک کارآزمایی دوسوکور تک بازویی بود و عملکرد هر یک از شرکت کنندگان به صورت تصادفی در دو جلسه تحریک واقعی و ساختگی مورد ارزیابی قرار گرفت. (جدول ۱). با توجه به محاسبه حجم نمونه و ثبت‌نام، به گزارش‌های مربوطه قبلی اشاره کردیم ۷,۲۲,۲۳ که در آن حجم نمونه از ۸ تا ۱۶ متغیر بود. حداقل تعداد قابل توجیه ۱۴ شرکت کننده تصمیم به ثبت نام گرفتند. بر اساس گزارش های قبلی در حوزه ورزش، جامعه تخصصی حجم نمونه پژوهش را محدود کرد.

معیارهای ورود

شرکت کنندگان در مطالعه هیچ سابقه بیماری روانپزشکی را نشان ندادند و در ۳ ماه گذشته دارویی که بتواند بر عملکرد شناختی یا حرکتی تأثیر بگذارد دریافت نکرده بودند. یک روز قبل از مطالعه با آنها تماس گرفته شد تا به آنها یادآوری شود که خواب با کیفیت داشته باشند و اقدامات بهداشتی خواب را رعایت کنند. به آنها برای حفظ رژیم غذایی معمول خود در روز آزمایش توضیح داده شد. روند مطالعه برای شرکت کنندگان توضیح داده شد و آنها رضایت نامه کتبی آگاهانه ای را بر اساس اعلامیه هلسینکی امضا کردند که بر اساس آن ورزشکاران مجاز به ترک مطالعه در هر مقطع بودند. تاییدیه کمیته اخلاق در پژوهش از دانشگاه علوم پزشکی یاسوج با کد اخلاق پژوهشی IR.YUMS.REC.1400,176 اخذ شد و کل مطالعه با رعایت استانداردهای اخلاق در علم ورزش و ورزش انجام شد. توسط هریس و همکاران. در سال ۲۰۱۹۲۵

طراحی مطالعه

کارآزمایی دوسوکور حاضر در طی دو جلسه انجام شد. شرکت کنندگان و پژوهشگران در مورد طرح مداخله جلسات کور شدند. شرکت‌کنندگان پس از جلسات tDCS ساختگی و واقعی به آزمون‌های شناختی و وظایف عملکردی ارسال شدند. دنباله ای که از طریق آن هر شرکت کننده tDCS ساختگی یا واقعی را دریافت کرد به صورت تصادفی و کور باقی ماند. داده ها در ۲ جلسه به فاصله ۷۲ ساعت جمع آوری شد. برای کاهش تأثیر بر یادگیری شرکت کنندگان، کسانی که در جلسه اول تحریک ساختگی دریافت کردند در جلسه دوم tDCS + tsDCS دریافت کردند و بالعکس. پس از تحریک مغزی، از تکواندوکاران خواسته شد تا ۲ وظیفه شناختی علوم مغز کمبریج – بستر شناختی (CBS-CP) را انجام دهند. پاسخ همودینامیک ناحیه فروتوپلار (ناحیه FP1 مطابق با سیستم بین المللی ۱۰-۲۰ EEG). در مرحله بعد، شرکت کنندگان به مدت ۱۰ دقیقه (شامل کشش و پریدن) ورزش کردند و در مورد وظایف حرکتی تحریک توضیح داده شدند (شکل ۱A). در نهایت، پس از ۳ دقیقه استراحت، تکواندوکاران به ۴ کار حرکتی شامل توجه انتخابی (توانایی توجه به یک محرک یا فعالیت خاص در حضور سایر محرک های مزاحم) ۲۶، زمان واکنش (به عنوان زمان بین یک محرک و یک پاسخ)۲۷، حافظه دیداری-فضایی (جزئی از حافظه کاری که به شما اجازه می دهد اطلاعات مکان ها را به طور موقت نگهداری و دستکاری کنید)۲۸، و مقاومت. شکل ۲ طراحی آزمون حرکتی را برای شرکت کنندگان نشان می دهد.

تحریک عصبی دوگانه (tDCS + tsDCS)
مقدار واقعی tDCS + tsDCS توسط یک دستگاه تحریک الکتریکی روی مغز و نخاع اعمال شد (۲ کانال Segal Stim Farmed Tajhiz، دقت جریان خروجی: ± ۵μA، منبع تغذیه: باتری قابل شارژ لیتیوم یون ۳٫۷، حداکثر ولت : ۲۸ ولت). در هر جلسه، الکترودهای آند و کاتد با استفاده از پدهای اسفنجی مرطوب به مکان‌های مورد نظر متصل شدند. محل اتصال با الکل تمیز شد. الکترود آند (۸٫۵ × ۵٫۵ سانتی‌متر) روی پوست سر روی قشر حرکتی اولیه اندام تحتانی M1 (CZ طبق سیستم بین‌المللی ۱۰-۲۰ EEG) و الکترود کاتد (۸٫۵× ۵٫۵ سانتی‌متر) روی پوست سر قرار داده شد. پوست پوشاننده دوازدهمین مهره های سینه ای تا دوم کمری (T12-L2) روی شبکه لومبوساکرال (شکل ۱B). در جلسه تحریک واقعی، جریان ۲ میلی آمپر به مدت ۱۳ دقیقه اعمال شد. در جلسه تحریک ساختگی، تحت همان تنظیم، جریان فقط برای ۳۰ ثانیه اعمال شد تا حس تحریک را القا کند، اگرچه دستگاه به مدت ۱۳ دقیقه روشن بود.

مدت زمان جلسات درمانی با استفاده از tDCS از جمله متغیرهای کلیدی است که اثرات تعدیلی را تعریف می کند. نیتچه و همکاران نشان داد که اثرات یک جلسه tDCS (2 میلی آمپر، ۱۳ دقیقه) به مدت ۱۵۰ دقیقه ادامه داشت. علاوه بر این، یک مطالعه روی دوچرخه سواران و یکی از تحقیقات قبلی ما روی بدنسازان و بوکسورها نشان داد که ۱۳ دقیقه تحریک در افزایش عملکرد ورزشی ۸،۲۲،۳۰ موثر است. به این ترتیب، ما “۱۳ دقیقه” را به عنوان مدت زمان تحریک بهینه در نظر گرفتیم که قبلا مورد بررسی قرار گرفته است. شایان ذکر است که طول مدت تحریک در اکثر مطالعات ۲۰ دقیقه بود. ما مدت کوتاه‌تری از تحریک را در نظر گرفتیم زیرا می‌توانست قبل از مسابقات ورزشی راحت‌تر باشد.

 

معاینه شناختی
یک معاینه شناختی بلافاصله پس از تحریک مغز انجام شد. برای انجام این کار، دو آزمون شامل حافظه کوتاه‌مدت (فضای فضایی)، و آزمون‌های توجه انتخابی (مشکل دوگانه)، از بستر آنلاین علوم مغز کمبریج – بستر شناختی (CBS-CP) (www.cambridgebrainsciences.com) انتخاب شدند. منعکس کننده تأثیر پروتکل تحریک مغز بر حوزه های شناختی مورد علاقه ما (یعنی حافظه فعال و توجه انتخابی).

معاینه حرکتی تکواندو (توجه انتخابی، زمان واکنش، حافظه کوتاه مدت)
در طول تست های موتور، دایره های رنگی و دایره های نورانی (قرمز، آبی، زرد) با استفاده از ویدئو پروژکتور بر روی مانکن نشان داده شد. در تست زمان واکنش، ورزشکار جلوی خط ایستاد، البته در بقیه تست‌های حرکتی از جمله تمرکز، حافظه و زمان مقاومت، فاصله ورزشکاران تا نقطه ضربه روی مانکن بر اساس راحتی آنها تنظیم شد. علاوه بر این، قد مانکن بر اساس قد ورزشکار تنظیم شد (شکل ۱C).

 

توجه انتخابی
این کار برای ارزیابی توجه انتخابی ورزشکاران به دنبال تحریک واقعی یا ساختگی طراحی شده است. از شرکت کنندگان خواسته شد ابتدا تمرینات را انجام دهند و نحوه انجام تست به آنها آموزش داده شد. در این تست سه دایره چشمک زن (قرمز، آبی و زرد) به مدت ۳ دقیقه بر روی مانکن در مقابل چشمان ورزشکاران نشان داده شد. قبل از آزمون، پای غالب شرکت‌کنندگان با گزارش خود مشخص می‌شد، یعنی ترجیح استفاده از یک پا بر پای دیگر. از ورزشکاران خواسته شد که با پای غالب خود به دایره های قرمز و با پای غیر غالب خود به دایره های آبی ضربه بزنند. ورزشکاران نباید دایره های زرد را بزنند و زدن دایره های زرد خطا محسوب می شد. رنگ ها به صورت تصادفی روی مانکن نشان داده می شد و فاصله نمایش رنگ ها غیرقابل پیش بینی بود. این آزمایش ۱۸۰ ثانیه به طول انجامید و کل فرآیند توسط یک ضبط کننده ویدیوی ورزشی (۱۰۸۰p 240 فریم در ثانیه) ضبط شد. پس از ثبت عملکرد ورزشکاران، تعداد ضربات صحیح و اشتباه برای تجزیه و تحلیل آماری شمارش شد.

 

زمان واکنش
این تست برای ارزیابی سرعت پای غالب طراحی شده است. پای غالب به عنوان پایی با مهارت و دقت بالاتر برای تکنیک‌های تکواندو گزارش شد، زیرا ثابت شده است که این تعریف بالاترین تأثیر را در تعیین تفاوت بین اندام‌ها در کنترل حالات پا یا دست دارد. سپس از شرکت کنندگان خواسته شد تا جلوی صف از پیش تعیین شده (فاصله تا مانکن) بایستند که به طور مشابه در جلسات واقعی و ساختگی انجام شد. مسافت بر اساس وزن و قد ورزشکار محاسبه شد. سپس ۱۰ دایره نورانی رنگی در فواصل زمانی تصادفی به مدت ۷۵ ثانیه روی مانکن نشان داده شد. فاصله بین ظهور دایره و برخورد دایره ها شاخص زمان واکنش است. حرکت اندام ورزشکاران با استفاده از نرم افزار Kinovea (نسخه ۰٫۸٫۱۵) با سرعت ۲۴۰ فریم بر ثانیه به صورت دستی پیگیری شد. میانگین زمان واکنش برای هر یک از ۱۰ ضربه برای تجزیه و تحلیل نهایی استفاده شد.

حافظه کوتاه مدت

در هر مرحله از این آزمایش، ۴ تا ۹ دایره نورانی رنگی به ترتیب صعودی بر روی مانکن ظاهر شد. شرکت کنندگان باید دنباله ظاهر دایره ها را به خاطر بسپارند، سپس با استفاده از پای غالب به دایره های ظاهر شده ضربه بزنند. طولانی ترین ضربه های صحیح در طول آزمون برای تجزیه و تحلیل آماری ثبت شد.

 

زمان استقامت
این تست برای بررسی مقاومت عضلانی اندام تحتانی ورزشکاران مورد استفاده قرار گرفت. از شرکت کنندگان خواسته شد تا با پای غالب خود که در تست زمان واکنش مشخص شد، به مانکن ضربه بزنند، در حالی که سعی می کردند تعادل خود را با پای نگهدارنده حفظ کنند. ورزشکاران باید به طور متوالی به مانکن ضربه می زدند و زمانی که ورزشکار پای غالب را روی زمین گذاشت، آزمایش به پایان رسید. سپس کل مدت زمان آزمون، تعداد ضربه ها و تلاش درک شده با استفاده از مقیاس Borg RPE اندازه گیری شد. توجه داشته باشید که در طول سه آزمون توجه، زمان واکنش و زمان مقاومت، از کلمات انگیزشی (به عنوان مثال، “کامل”، “خوب”، “عالی”) توسط آزمونگر استفاده شد.

 

تجزیه و تحلیل آماری
مجموعه داده‌ها از نظر نرمال بودن توزیع و همگنی واریانس شامل شاخص‌های کشیدگی، چولگی و کولموگوپروف اسمیرنوف مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر این اساس، آزمون های پارامتریک به عنوان مثال. آزمون t parried استفاده شد و از آزمون‌های ناپارامتریک معادل آن‌ها (به عنوان مثال آزمون Wilcoxon) در مورد مجموعه داده‌های غیرعادی با استفاده از SPSS نسخه ۲۲ استفاده شد.

نتایج

در این مطالعه ۱۵ تکواندوکار حرفه‌ای داوطلب مورد بررسی قرار گرفتند و در دو روز به فاصله ۷۲ ساعت تحت آزمون‌های عملکردی و شناختی قرار گرفتند.

 

زمان واکنش

تفاوت معنی داری بین جلسات DCS واقعی و مصنوعی از نظر زمان واکنش (RT) یافت شد که نشان دهنده ۴٫۷٪ بهبود عملکرد از نظر زمان واکنش به محرک بینایی است (شکل ۲A).

 

توجه انتخابی

تفاوت معنی داری بین جلسات DCS واقعی و مصنوعی از نظر توجه انتخابی یافت شد که نشان دهنده بهبود عملکرد ۳۱ درصدی از نظر کاهش خطا در آزمون توجه انتخابی بود (شکل ۲B).

 

حافظه کاری بصری-فضایی

تفاوت معنی داری از نظر حافظه کاری دیداری- فضایی بین روزهای اول و دوم جلسات DCS واقعی و مصنوعی مشاهده نشد (۰۵/۰ >p). (شکل ۲C).

 

زمان استقامت

هیچ تفاوت معنی داری از نظر زمان استقامت بین روزهای اول و دوم جلسات DCS واقعی و مصنوعی مشاهده نشد (۰۵/۰ >p) (شکل ۲D).

 

تعداد ضربات در طول زمان استقامت

تفاوت معنی داری از نظر تعداد ضربات در طول زمان مقاومت بین جلسات DCS واقعی و مصنوعی (۰۵/۰ >p) مشاهده نشد (شکل ۲E).

 

ارزیابی شناختی

نتایج مطالعه حاضر هیچ تفاوت آماری معنی داری را بین جلسه DCS واقعی و مصنوعی از نظر فاصله فضایی و مشکل مضاعف نشان نداد (۰۵/۰< P) (شکل ۳).

جدول ۲ میانگین و خطاهای استاندارد میانگین و همچنین اندازه تأثیر متغیرها بر ارزیابی شناختی و نتایج عملکرد تکلیف را در گروه‌های ساختگی و tDCS واقعی خلاصه می‌کند.

بحث

اصول “سریع، بالاتر، قوی تر” سنگ بنای اکثر ورزش های رقابتی است. در سال های اخیر، محققان به ارتباط علوم ورزشی و علوم اعصاب با استفاده از نورومدولاسیون علاقه مند شده اند. نوروپلاستیسیته یک محرک کلیدی در به دست آوردن مهارت های عملکردی جدید در ورزشکاران آماتور و حرفه ای است. از این نظر، شواهد از این ایده حمایت می‌کنند که تعقیب نورومدولاسیون با استفاده از فن‌آوری‌هایی مانند tDCS و tsDCS ممکن است به تغییر فعالیت عصبی خود به خود و پتانسیل‌های غشایی سلول‌های قشری و کورتیکوموترونال به ترتیب نسبت داده شود. مطالعه حاضر اولین مطالعه در مورد انتقال عصبی دو حالته (tsDCS-tDCS) در ورزش های رزمی است. در مطالعه حاضر، از tsDCS-tDCS برای ارزیابی این فرضیه استفاده شده است که این انتقال عصبی دو حالته می‌تواند عملکرد تکواندوکاران را بهبود بخشد. در مطالعه حاضر روی تکواندوکاران، به طور کلی نشان داده شد که tDCS آندال و tsDCS کاتدی ممکن است به تکواندوکاران در بهبود عملکرد کلی خود کمک کند.

tDCS یک رویکرد رو به رشد برای بهبود عملکرد افراد سالم است. علاوه بر این، مطالعات اخیر اثرات tsDCS را بر عملکردهای حرکتی، مانند زمان واکنش نشان داده است.

مطالعه دیگر ما نشان داد که تحریک نواحی مغز می‌تواند تلاش درک شده را کاهش دهد و قدرت ورزشکار را در ورزش‌های قدرتی بهبود بخشد. علاوه بر این، مطالعه دیگر ما دقت تیراندازی بهبود یافته را در ورزشکاران تیراندازی حرفه ای با استفاده از tDCS7 نشان داد.

در مطالعه دیگری نشان دادیم که تحریک نخاع و قشر حرکتی اولیه می تواند عملکرد اندام فوقانی را در ورزشکاران بوکس بهبود بخشد.

ورزشکاران تکواندو در مطالعه حاضر مورد بررسی قرار گرفتند زیرا عملکرد بهبود یافته اندام تحتانی با استفاده از تحریک عصبی در ورزش های رزمی مورد بررسی قرار نگرفته بود. همچنین، مطالعات کمی از تحریک عصبی دو حالته استفاده کرده اند.

شباهت طرح مطالعه به تمرین واقعی ورزشکاران بسیار مهم است. از این رو در پژوهش حاضر سعی شده است تمرینات ورزشکاران تکواندو شبیه سازی شود. بنابراین از مانکن مخصوص تکواندوکاران برای تمرین و همچنین محرک بصری استفاده شد. به طور خلاصه، در این مطالعه، بهبود عملکرد ورزشی در زمان واکنش و توجه انتخابی در تکواندوکاران حرفه ای با استفاده از tsDCS + tDCS گزارش شد.

زمان واکنش به محرک های محیطی در اکثر ورزش ها به ویژه در ورزش های رزمی و مسابقات بسیار مهم و موثر است. ورزشکاران با زمان واکنش بالاتر یک قدم جلوتر از رقبای خود هستند۳۴٫

 

مقاومت عامل مهم دیگر است. در طول مبارزه، ورزشکار رزمی باید بتواند آمادگی روحی و جسمی خود را حفظ کند. بنابراین مقاومت نقش مهمی در مبارزات تکواندو دارد۳۵٫ بنابراین، تأثیر تحریک عصبی دو حالته بر مقاومت ورزشکاران شرکت‌کننده بررسی شد.

می توان بیان کرد که مهم ترین عاملی که نتیجه مبارزه را تعیین می کند دقت ضربات است که با تمرین طولانی مدت و پشتکار در اجرای تکنیک ها بهبود می یابد. علاوه بر این، افزایش دقت ضربات در مبارزه با امتیازهای بالاتر، نتیجه مبارزه را به نفع ورزشکار تغییر می دهد.

مطالعات ثابت کرده‌اند که توجه یا توانایی تمرکز بر آنچه در میدان اتفاق می‌افتد در عین نادیده گرفتن عوامل حواس‌پرتی، عاملی حیاتی برای عملکرد عالی در ورزش است. بدین منظور مطالعه حاضر با هدف بررسی دقت و خطاهای ورزشکار طراحی شد.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که tsDCS یا tDCS به‌طور جداگانه می‌تواند عملکرد افراد سالم یا ورزشکاران را بهبود بخشد۲،۶،۳۰٫ بر این اساس، فرض بر این است که tsDCS + tDCS به طور همزمان دارای یک اثر هم افزایی در افزایش عملکرد ورزشکار است. با این حال، مطالعات بیشتری برای بررسی اثر تحریک مغز و نخاع به طور همزمان و جداگانه در سایر گروه ها مورد نیاز است. در مطالعه حاضر نمی‌توانیم شرکت‌کنندگان را به چند گروه (تحریک مغز، تحریک نخاع و تحریک همزمان مغز و نخاع) تقسیم کنیم، زیرا تعداد تکواندوکاران محدود بود. بنابراین، اثرات انتقال عصبی دو حالته (tsDCS + tDCS) مورد بررسی قرار گرفت.

در حالی که داروهای عصبی ممکن است به طور بالقوه برای بهبود عملکرد شناختی استفاده شوند، dsDCS و tDCS روش‌های دیگری هستند که احتمالاً عوارض جانبی کمتری دارند. اگرچه تحریک الکتریکی مغز در درجه اول برای کمک به بیماران آسیب دیده از مغز استفاده می شد. با این حال، در چند سال گذشته، در بسیاری از مطالعات برای افراد سالم نیز استفاده شده است۳۹،۴۰٫ با استفاده از این روش، مناطق مختلف مغز ممکن است با استفاده از جریان الکتریکی کنترل شده تحریک و تقویت شوند. ثابت شده است که تحریک مغز می تواند تشکیل سیناپس های عصبی را تقویت کند و عملکردهای مغز از جمله یادگیری، حافظه و تمرکز را تقویت کند. حتی گزارش شده است که تحریک مغز ممکن است توانایی یادگیری زبان دوم را افزایش دهد.

در مطالعه حاضر، عملکرد ورزشکاران در آزمون های توجه انتخابی و زمان واکنش به ترتیب ۳۱% و ۴٫۷% بهبود یافت. توجه داشته باشید که بهبود عملکرد چند درصدی در ورزشکاران حرفه ای بسیار مهم است و ممکن است در مسابقات کلاس جهانی برای کسب مدال استفاده شود.

در سال ۲۰۱۳، فورویا و همکاران. به این نتیجه رسیدند که حداکثر ظرفیت یادگیری حرکتی پیانیست‌های حرفه‌ای محدود است و ممکن است با استفاده از تکنیک tDCS بهبود نیابد. با وجود این نتایج، رزمی‌کاران حرفه‌ای به مطالعه حاضر دعوت شدند تا تعیین کنند که آیا محدودیت ظرفیت مشابهی در بهبود عملکرد حرکتی آنها با استفاده از تحریک عصبی وجود دارد یا خیر. آیا آنها می توانند به سطوح بالاتری از عملکرد ورزشی دست یابند؟ علاوه بر این، آیا تحریک عصبی عملکردهای شناختی را نیز مختل می کند؟

از آنجایی که عملکردهای شناختی برای ورزشکاران بسیار حیاتی هستند، مطالعات باید اثرات نامطلوب تحریک عصبی را بر عملکرد شناختی ورزشکاران ارزیابی می‌کردند. بنابراین، یک پلت فرم شناختی معتبر در مطالعه حاضر (Cambridgebrainsciences) برای شناسایی اثرات بالقوه مثبت یا منفی پروتکل تحریک عصبی مغز بر عملکردهای شناختی شرکت کنندگان استفاده شد. این پلتفرم از سه بخش استدلال، حافظه و مهارت های کلامی تشکیل شده است. از هر بخش یک آزمون برای ارزیابی تأثیر DCS بر جنبه های شناختی انتخاب شد. مشخص شد که تحریک عصبی دو حالته پیشنهاد شده بر عملکردهای شناختی شرکت کنندگان تأثیر منفی ندارد. اثرات یک جلسه tDCS تقریباً تا ۲ ساعت ۴۴،۴۵ ادامه داشت. بنابراین، بر اساس محدودیت زمانی، ارزیابی های شناختی به دو آزمون در مطالعه حاضر برای حفظ حداکثر اثر تحریک عصبی CNS محدود شد. ارزیابی‌های بیشتری برای بررسی اثر تحریک عصبی دو حالته بر بقیه عملکردهای شناختی مورد نیاز است.

مطالعات زیادی در مورد بهبود عملکرد ورزشکاران با استفاده از tDCS انجام شده است. با این حال، نقش تحریک نخاع به عنوان بخشی از CNS چندان مورد مطالعه قرار نگرفته است. مطالعه ای در این رابطه تأثیر تحریک آندال، کاتدال و شم tsDCS را بر روی ورزشکاران دوچرخه سواری سرعت بررسی کرد که نشان داد تحریک کاتدی میانگین قدرت فردی ورزشکاران را بهبود می بخشد. با این حال، هیچ تفاوت معنی داری بین تحریک شم و آندال یافت نشد. اگرچه مطالعات کمی در مورد استفاده از tsDCS در ورزشکاران در دسترس است، تعداد بیشتری از مطالعات بر روی افراد سالم و بیمار با استفاده از tsDCS انجام شده است که بهبود عملکرد آنها را نشان می دهد. مطالعه دیگری بر روی افراد سالم نشان داد که tsDCS کاتدی می تواند واحدهای حرکتی بیشتری را درگیر کند و عملکرد حرکتی افراد سالم را در مقایسه با گروه شم ۳ بهبود بخشد.

مکانیسم زیربنایی دقیق tsDCS در بهبود عملکرد موتور هنوز ناشناخته است. با این حال، فرض بر این است که از آنجایی که tDCS می‌تواند این اثر را با تأثیر بر انتقال‌دهنده‌های عصبی اعمال کند، احتمالاً tsDCS به طور مشابه بر نخاع تأثیر می‌گذارد. همچنین، ثابت شده است که تحریک جریان مستقیم در طناب نخاعی منجر به پلاریزاسیون فوری پایانه‌های فیبر آوران می‌شود و پتانسیل‌های پس سیناپسی تحریکی آوران‌ها را به نورون‌های حرکتی تعدیل می‌کند. مهار نورون های سیستم GABAergic و در نتیجه افزایش تحریک نورون های حرکتی آلفا پس سیناپسی احتمالاً از دلایل افزایش تحریک واحدهای حرکتی نخاع است.

زمان واکنش و دقت نقش مهمی در عملکرد ورزشکاران در بسیاری از میادین ورزشی ایفا می کند و نقش حیاتی در پیروزی یا شکست را ایفا می کند. یک تغییر جزئی در زمان واکنش و مهارت پیش‌بینی می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای بر نتایج مسابقه تأثیر بگذارد. نتایج مطالعات جدید نشان می دهد که زمان واکنش ورزشکاران بسته به عوامل مختلفی از جمله سن، تجربه، زمین ورزشی و نوع محرک (بصری یا شنیداری) پیچیده است. در مطالعه حاضر، زمان واکنش ورزشکاران باتجربه (با حداقل دو سال تمرین) مورد بررسی قرار گرفت. اینکه آیا محدودیتی برای بهبود عملکرد ورزشکاران حرفه ای وجود دارد یا خیر هنوز ناشناخته است، که ممکن است با ارزیابی ورزشکاران کلاس جهانی و المپیک روشن شود. زمان واکنش تکواندوکاران در مطالعه حاضر بهبود یافت.

در این مطالعه ثابت شد که تحریک آندال قشر حرکتی و تحریک کاتدی نخاع کمری باعث کاهش زمان واکنش تکواندوکاران حرفه ای به محرک های حرکتی طراحی شده می شود. این یافته ها با سایر مطالعات در این زمینه همخوانی داشت. سیدل و همکاران نشان داد که تحریک آندال قشر حرکتی (ناحیه M1) به طور قابل توجهی زمان واکنش در آزمون طراحی شده را در ورزشکاران در مقایسه با افراد غیر ورزشکار افزایش داد.

ورزشکاران شرکت کننده در این پژوهش بازیکنان فوتبال و هندبال بودند. آنها بهبود عملکرد در ورزشکاران نسبت به غیر ورزشکاران را به حساسیت بالاتر نورون های حرکتی آنها در قشر حرکتی اولیه به تحریک جریان مستقیم نسبت دادند. مطالعه دیگری نشان داد که تحریک آندال قشر حرکتی M1 به طور قابل توجهی میانگین زمان واکنش را در آزمون زمان واکنش کاهش داد. علاوه بر این، آنها گزارش دادند که اثرات ذکر شده به ترتیب ۳۰ دقیقه و ۶۰ دقیقه پس از تحریک کاهش یافته و از بین می روند. این مشاهدات به کاهش تحریک پذیری قشر حرکتی و بازگشت به حالت قطبی نورون ها در طول زمان نسبت داده شد. در مطالعه حاضر، زمان واکنش تکواندوکاران تا ۴٫۷ درصد بهبود یافت که می‌توان آن را به بهبود تحریک‌پذیری نورون‌های حرکتی قشر حرکتی اولیه و نخاع نسبت داد.

در این مطالعه نشان داده شد که دقت ضربات ورزشکاران که برای ارزیابی توجه انتخابی آنها استفاده می شود، در تحریک واقعی در مقایسه با تحریک ساختگی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. با توجه به مشاهدات مشابه در مورد زمان واکنش ورزشکاران، می توان نتیجه گرفت که این دو متغیر در ورزشکاران کاملاً به هم مرتبط و درهم تنیده هستند. این فرضیه در مطالعه دیگری با بررسی اثرات تحریک جریان مستقیم در بسکتبال‌کاران در اجرای تکنیک سر جعلی تأیید شد. آنها گزارش دادند که زمان واکنش ورزشکار در این تکنیک به دنبال تحریک آندال قشر حرکتی اولیه (M1) در مقایسه با تحریک شم و کاتدی به طور قابل توجهی کاهش یافته است که نشان می دهد دقت ورزشکار در این تکنیک بهبود می یابد.

با این حال، شواهد متغیری در مورد اثرات کوتاه مدت tDCS بر عملکرد ورزش وجود دارد. علیرغم داده هایی که از اثرات مثبت tDCS بر ظرفیت کسب مهارت در تمرینات ورزشی حمایت می کند، برخی از مطالعات اخیر نتایج بحث برانگیزی را به همراه داشته است. در یک مطالعه، به این نتیجه رسیدیم که شواهد موجود قویاً از این ایده که tDCS ابزاری مؤثر برای بهبود عملکرد ورزشی است، پشتیبانی نمی‌کند.

دلایل متعددی برای توضیح نتایج بحث برانگیز در ادبیات ارائه شده است، از جمله حقایقی که (۱) این مطالعات از پارامترهای تحریک و مونتاژهای مختلف استفاده کرده اند، (۲) عملکرد اندازه گیری شده در مطالعات مختلف متفاوت است، و (۳) نتایج. در افراد با سطح تحصیلات متفاوت متفاوت است. با این حال، مطالعه حاضر نشان داد که به نظر می رسد انتقال عصبی دو حالته می تواند به طور موثر عملکرد تکواندوکاران را بهبود بخشد.

سوال بالقوه ای که در مطالعه حاضر مطرح می شود این است که آیا تحریک عصبی دو حالته دوپینگ در نظر گرفته می شود یا خیر. بحث برانگیز شواهد موجود سوال دیگری را مطرح می کند، اینکه آیا tDCS به عنوان یک رویه ممنوع تحت قوانین آژانس جهانی ضد دوپینگ واجد شرایط است یا خیر. قابل ذکر است که بر اساس مقررات آژانس جهانی مبارزه با دوپینگ، تحریک عصبی دو حالته دوپینگ محسوب نمی شود.

اگرچه این مطالعه بهبود عملکرد ورزشکاران ورزش های رزمی را با تحریک عصبی دو حالته ثابت کرد، این مطالعه دارای محدودیت هایی بود. یکی از محدودیت‌های پژوهش حاضر پایین بودن حجم نمونه تکواندوکاران حرفه‌ای بود که اجازه نمی‌داد شرکت‌کنندگان به گروه‌های تحریک مغز، تحریک نخاع و گروه‌های تحریک مغز و نخاع همزمان تقسیم شوند که ممکن است با افزایش حجم نمونه انجام شود. در مطالعات آینده بر اساس گزارش های قبلی در حوزه ورزش، جامعه تخصصی حجم نمونه پژوهش را محدود کرد. با توجه به موارد فوق، حجم نمونه همچنان کوچکتر از آن است که قابل تعمیم باشد.

این مطالعه راه را برای طراحی پروتکل‌های تحریک CNS برای افزایش عملکرد ورزشی مانند دقت و زمان واکنش هموار می‌کند. با توجه به تأثیر tsDCS بر رفلکس های نخاعی، احتمالاً عملکردهای حرکتی را بهبود می بخشد. با توجه به اثرات مثبت انتقال عصبی دو حالته بر عملکرد ورزشی تکواندوکاران حرفه ای، ممکن است به طور بالقوه بر موفقیت ورزشکاران حرفه ای در مسابقات حرفه ای فشرده تأثیر بگذارد. برای ارزیابی دقیق‌تر عملکرد مغز در مطالعات آتی، می‌توان نقشه مغز ورزشکارانی را که تحت تأثیر تحریک مغز قرار گرفته‌اند، با استفاده از ابزارهای مختلف، از جمله الکتروانسفالوگرافی کمی (qEEG) یا تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) بررسی کرد. با انجام مطالعات بیشتر در این زمینه، می توان یافته های این مطالعات را در اختیار سازمان های مرتبط برای بهبود عملکرد ورزشکاران المپیکی و کلاس جهانی قرار داد.