Al bijna honderd jaar van de hersenen, de centrale commando, systeem, waarvan de heffing ook de controle van het lichaam cardiorespiratoire reactie uit te oefenen, is voortgezet. Dierproeven en functionele imaging studies hebben aanwijzingen naar de locatie van dit systeem, maar de onderliggende elektrofysiologische activiteit is nooit gemeten.
Oxford University onderzoekers onlangs onderzocht een paar keer diep hersenkernen tijdens het sporten en hebben geconcludeerd dat de periaqueductal grijze gebied (PAG), de klein-cellige grijze stof aan elkaar grenzende of rond het cerebrale aquaduct en de derde ventrikel in de middenhersenen, het grootste aantal neurale veranderingen bevat in verband met de verwachting van de oefening. De bevindingen geven direct bewijs wat impliceert de PAG als een belangrijk deel van de hersenen circuits evenwel afbreuk doet aan cardiorespiratoire reactie uit te oefenen.
De studie, identificeren Cardiorespiratoire Neurocircuitry Betrokken bij Centrale Commando tijdens de training bij de mens, werd uitgevoerd door Alexander L. Green, Shouyan Wang, Sarah Purvis, Sarah LF Owen, John F. Stein, Abe Guz, Tipu Z. Aziz, en David Paterson, alle verbonden aan de afdeling Fysiologie, anatomie en genetica, Universiteit van Oxford, Oxford, en Peter G. Bain, met de afdeling neurowetenschappen en geestelijke gezondheid, Imperial College London, Charing Cross Campus, Londen, alles in het Verenigd Koninkrijk. Dr. Paterson zal ingaan op de team de bevindingen in detail tijdens de 120e jaarlijkse bijeenkomst van de American Physiological Society .
De studie: Methodologie
De onderzoekers opgezet om de hypothese te testen dat de neurale activiteit in subcorticale structuren zijn opgenomen van mensen die hebben deep brain stimulatie-elektroden geïmplanteerd chronisch direct gerelateerd is aan veranderingen in de hartslag (HR), arteriële bloeddruk (ABP) en pulmonale ventilatie (VE) als ze zijn veranderd door afwachting van oefening en daadwerkelijke uitoefening. Zij zochten vast te stellen of de subcorticale structuren neurale circuits die betrokken is bij de anticiperende cardiorespiratoire reactie uit te oefenen bij de mens te bieden.
Twaalf patiënten (10 mannen, 2 vrouwen, gemiddelde leeftijd 47,5 jaar) die een diepe hersenstimulatie (DBS) werden geselecteerd voor de studie. Vijf patiënten ondergingen stimulatie van de nucleus subthalamicus (STN) voor de ziekte van Parkinson, vier hadden globus pallidus interna (GPi) stimulatie voor gegeneraliseerde dystonie (een neurologische aandoening gekenmerkt door onwillekeurige spiercontracties waardoor verwrongen bewegingen en abnormale houdingen), en drie hadden periaqueductal grijs (PAG) stimulatie voor de behandeling van chronische neuropathische pijn. Patiënten werden uitgesloten indien zij geacht werden niet in staat uit te oefenen gedurende een langere of tijd, of nam medicatie waarschijnlijk de hartslag beïnvloeden. Volledig op de hoogte toestemming werd verkregen en de studie in overeenstemming waren met de Verklaring van Helsinki.