Efeitos da intensidade do exercício e da neuromodulação sobre o controle inibitório, oxigenação cerebral e regulação autonômica cardíaca: estudo de intervenção randomizado

Fonteles, André Igor

Existe um crescente interesse nos efeitos das intervenções não farmacológicas sobre as funções cognitivas. O exercício físico e a estimulação transcraniana por corrente continua (ETCC) promovem aumento da oxigenação cerebral no qual beneficia a função cerebral, e também, o controle inibitório. O objetivo do estudo foi analisar os efeitos da intensidade do exercício físico e da estimulação transcraniana por corrente contínua associado ao exercício físico agudo sobre controle inibitório, oxigenação cerebral e regulação autonômica cardíaca em adultos. Foram recrutados por conveniência 20 homens adultos fisicamente ativos. Para verificar o controle inibitório foi utilizado o teste de cores de Stroop. Os voluntários realizaram, em dias diferentes e ordem aleatória, quatro encontros, sendo: três exercícios retangulares por 30 minutos, numa intensidade leve, moderada ou vigorosa e uma condição controle. Após esse momento, tivemos mais dois encontros, com a participação de todos os voluntários submetidos a sessão ETCC real e Sham de forma randomizada e contrabalanceada em dias alternados. A ETCC foi aplicada por 20 minutos com intensidade de corrente de 2 mA. O eletrodo catódico foi posicionado na região T4, e o anódico na região F3 sobre Córtex Pré Frontal (CPF). A atividade cerebral foi avaliada a partir do monitoramento da hemodinâmica cerebral através das concentrações absolutas de oxihemoglobina (HbO), desoxihemoglobina (Hb), hemoglobina total (Hbtot), utilizando a espectroscopia por infravermelho próximo (NIRS). A ANOVA two-way (2 condições X 3 momentos) com medidas repetidas foi utilizada para comparar as respostas do controle inibitório, atividade cerebral e VFC entre as condições. A significância das análises foi assumida quando P < 0,05. Comparando as intensidades do exercício vs controle, as intensidades moderada e vigorosa apresentaram uma maior oxigenação indicando aumento da atividade no córtex pré-frontal, concomitantemente com a melhora no controle inibitório. A ETCC associada ao exercício físico melhorou o tempo de reação sem modificação no nível de erros. A ETCC real modificou a atividade cerebral por meio de uma maior oxigenação pós-esforço. Todavia, a ETCC real associada ao exercício não modulou a Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC). Esses resultados sugerem que práticas não farmacológicas de baixo custo, fácil aplicabilidade e não invasiva podem ser uma ferramenta útil na saúde pública para prevenção e melhora do comportamento cognitivo (AU).

There is a growing interest in the effects of non-pharmacological interventions on cognitive functions. Exercise and transcranial direct current stimulation (TDCS) have been shown to influence brain function in improving inhibitory control, promoting an increase in blood flow and cerebral oxygenation. The purpose of the present study was to analyze the effects of exercise intensity and transcranial direct current stimulation associated with acute physical exercise on inhibitory control, cerebral oxygenation and cardiac autonomic regulation in adults. Twenty physically active adult males were recruited for convenience. To verify the inhibitory control was used the color test of Stroop. The volunteers performed, on different days and random order, four encounters, being: three rectangular exercises for 30 minutes, in a mild, moderate or vigorous intensity and a control condition. After that moment, we had two more meetings, with the participation of all the volunteers submitted to the TDCS real session and Sham in a randomized and counterbalanced way every other day. The TDCS was applied for 20 minutes with current intensity of 2 mA, the cathode electrode was positioned in the T4 region, and the anode in the F3 region on Pre Frontal Cortex (PFC). Brain activity was assessed from the monitoring of cerebral hemodynamics through absolute concentrations of oxyhemoglobin (HbO), deoxyhemoglobin (Hb), total hemoglobin (Hbtot), using near infrared spectroscopy (NIRS). The two-way ANOVA (2 conditions X 3 moments) with repeated measurements was used to compare the responses of inhibitory control, brain activity and HRV between conditions. The significance of the analyzes was assumed when P <0.05. Comparing the intensities of the exercise vs control, the moderate and vigorous intensities presented a greater oxygenation indicating an increase of the activity in the prefrontal cortex, concomitantly with the improvement in the inhibitory control. Exerciseassociated TDCS increased brain activity through increased post-exercise oxygenation. However, these brain changes did not influence better inhibitory control. On the other hand, physical exercise increased inhibitory control, decreasing reaction time and errors when compared to the control condition. In addition, the exercise-related TDCS did not modulate the Heart Rate Variability (HRV). These results suggest that non-pharmacological practices of low cost, easy applicability and non-invasiveness can be a useful tool in public health for prevention and improvement of cognitive behavior (AU).