לקריאת המחקר המקורי

בשנים האחרונות הרבה תשומת לב ניתנת לקשר שבין כושר גופני לפיזיולוגיה של המוח. באופן עקבי המחקרים מראים שכושר גופני מגן מפני מגוון של מחלות נויורולוגיות כולל הגנה מפני דימנציה, הוא משפיע לטובה על סימפטומים שנלווים למצבי לחץ וכן משפר מצב נפשי אצל הלוקים בדיכאון.

מוח | צילום: Image by Gerd Altmann from Pixabay

עוד כתבות בנושא 
האם לפעילות גופנית יש השפעה בביצועים קוגניטיביים אצל חולות סרטן שד?
האם לגיל שבו מתחילים לרוץ יש חשיבות?
ההשפעה של פעילות גופנית על מחלות לב וכלי דם

המנגנונים הקושרים בין הכושר למוח

עדיין נדרשת הבנה מעמיקה יותר מהם המנגנונים המקשרים בין כושר גופני שהרבה פעמים בא לידי ביטוי בסיגול אורח חיים מסוים לבין פיזיולוגיה של המוח. יש צורך בלמידה מהי הרלוונטיות והקריטיות של כושר גופני על מנת שבעתיד ניתן יהיה למשל להשתמש בתובנות הללו במגוון מצבים ומחלות נוירו פסיכיאטריות. ממצאים תואמים מתוך הדמיות נוירולוגיות לגבי הקשר החיובי בין כושר גופני לבין מבנה החומר הלבן* במוח וכן נפח החומר האפור* תומכים ברעיון לפיו לפעילות ולכושר גופני ישנה השפעה מגינה נוירולוגית. עדיין ידוע מעט מאוד על הקשר החיובי הזה שבין כושר גופני לבין מבנה החומר הלבן כי יש מעט מאוד מחקרים בנושא.

ממצאים מתוך מספר מחקרים ספורים שכללו 120 משתתפים דיווחו כי פעילות גופנית אירובית במשך כ-12 חודשים הביאה לעליה בנפח החומר האפור והעלתה ביצועים קוגניטיביים בהשוואה לקבוצת ביקורת. מחקר נוסף מצא ש-12 חודשים של פעילות גופנית הביאו לעליה במה שמכונה שלמות החומר הלבן (white matter integrity) וכן העלתה ביצועי זיכרון בקבוצת הגילאים 55-80.

בסיכומו של דבר, מחקרים קודמים בתחום הנוירוביולוגיה הוכיחו שישנה תרומה חיובית לכושר גופני לא רק על מבנה המוח, אלא גם על תפקודים קוגניטיביים. עדיין ישנן שאלות שצריך לתת להן מענה בגלל הטרוגניות של תוצאות. מחקרים קודמים שנעשו לא לקחו בחשבון גורמים שעשויים להשפיע כמו: מצב סוציואקונומי, רקע קרדיווסקולרי, גורמים מטבוליים, ולכן ייתכן שגורמים מסוג זה תרמו להטרוגניות שהתקבלה במחקרים הקודמים. המטרה של המחקר הנוכחי היא ללמוד על הקשר שבין פעילות גופנית למוח ולפעילות קוגניטיבית בקבוצה גדולה יחסית של רצים (כ-1206 רצים) מקבוצת גיל צעירה-בוגרת (גיל ממוצע 28.8.שנים) בריאים.

ככל שחוקרים יותר, מגלים את התרומה המשמעותית גם למוח | צילום: Photo by Chander R on Unsplash

הקשר החיובי עם הקוגניציה

המטרה היא להבין מהי התרומה של כושר גופני לאזורים במוח שאחראים על הקוגניציה ולהבין את הקשר עם המבנה המיקרוסקופי של החומר הלבן. על מנת לקרוא ולהבין קצת יותר מה היו הקריטריונים לפיהם בחרו את המשתתפים במחקר, למשל העדר מחלות נוירולוגיות או נוירו-התפתחותיות (כמו למשל אוטיזם) או מחלות נוירו-פסיכיאטריות, ובכדי להבין את הכלים המחקריים שבהם השתמשו, ניתן להיכנס ללינק למחקר המקורי. מצאו קיום של קשר חיובי בין סיבולת לבין ציוני מבחני הקוגניציה שקיבלו המשתתפים. גם לאחר שהביאו בחשבון פרמטרים כמו גיל, מין, BMI, מדד ה-HbA1c (המוגלובין מסוכר, שהוא מדד חיוני למצב סוכרתי) ולחץ דם סיסטולי, עדיין סבולת היה לה קשר חיובי עם קוגניציה.

המחקר הנוכחי גם מביא ראיות לכך שישנו קשר חיובי בין כושר גופני לבין מבנה מיקרוסקופי של החומר הלבן וכן עם ביצועים קוגניטיביים וזה במחקר על אוכלוסיה גדולה יחסית של בוגרים בריאים. ההשפעה החיובית הזו של כושר גופני ושל תפקוד קוגניטיבי היתה ממוקמת כמעט לכל האזורים הקוגניטיביים במוח, כשהאזורים הבולטים הם אלו שאחראים על *אינטיליגנציה נוזלית (fluid intelligence), *גמישות קוגניטיבית (cognitive flexibility) ומהירות עיבוד מידע. הממצאים הללו של המחקר שמראים על אפקט משמעותי שמתווך על ידי כושר גופני על ביצועים קוגניטיביים שנעשה דרך השפעה על מבנה מיקרוסקופי של החומר הלבן מצביע על כך שיש שינויים מבניים במוח שנמצאים כבסיס לקשר בין פעילות גופנית לבין קוגניציה. במודלים שהשתמשו בהם במחקר הנוכחי, פרמטרים כמו גיל, מין, BMI, המוגלובין מסוכר, היו קשורים עם קוגניציה ופעילות גופנית.

הפרמטר היחיד שההכללה שלו החלישה את הקשר בין פעילות גופנית לקוגניציה היה שנות לימוד. לכן המחקר הנוכחי תומך בהנחה לפיה קיים קשר חיובי ממשי בין פעילות וכושר גופני לבין שמירת מבנה של רקמת המח כמו גם ביצועים קוגניטיביים. ישנם שתי נקודות במחקר שיש לשים לב אליהן, האחת היא שהממצאים לקוחים מאוכלוסייה יחסית צעירה ובריאה. לגבי האוכלוסייה הזו, ממצאים דומים ממחקרים קודמים כבר ישנם ולכן המחקר הנוכחי רק מוסיף ומבסס את הקשר. שנית, המחקר הנוכחי בדק את ההשפעה של פעילות וכושר גופני על מגוון רחב של אזורים קוגניטיביים במוח והם נבדקו בו זמנית ואכן נמצא שינו קשר חיובי בין סיבולת לבין ביצועים קוגניטיביים באזורים קוגניטיביים נרחבים, כאשר ההשפעה העיקרית נצפתה בקשר עם גמישות קוגניטיבית, מהירות עיבוד מידע, ואינטיליגנציה "נוזלית".

הידוק הקשר כשמדובר בסבולת

כל הממצאים הנ"ל תומכים במחקרים קודמים שהראו קשר דומה בין פעילות גופנית לבין יכולת ביצוע וגמישות קוגניטיבית. יש לשים לב שהקשר המשמעותי בין סבולת לבין קוגניציה נמצא כמעט בכל האזורים הקוגניטיביים במוח וניתן היה למצוא את ההשפעה הזו גם כאשר פרמטרים שונים נוטרו, כמו פקטורים מטאבוליים. בהשוואה לאזורים קוגניטיביים אחרים, אזורים שאחראים על הזיכרון בבוגרים צעירים יותר מושפעים על ידי גורמי סיכון אחרים כמוגורמים מטאבוליים: BMI, HbA1c, ולחץ דם.

הקשר מתהדק במיוחד כשמדובר בסבולת | צילום: : Image by farmama from Pixabay

ממצא חשוב נוסף הוא קשר חיובי בין סיבולת לבין מה שמכונה: "אנאיזוטרופיה שברירית" (Fractional anisotropy) שזה מדד למידת השלמות של החומר הלבן. הקשר שבין פעילות גופנית לבין נפח החומר הלבן והחומר האפור הוא קשר שמבוסס יפה במדע. אך לא ידוע הרבה מה הקשר בין פעילות גופנית לאנאיזוטרופיה שברירית. אבל המחקר הנוכחי מציג תוצאות שתומכות בממצאים מן העבר לגבי מיקרו-מבנים של החומר הלבן. הקשר הזה יכול להיות מבוסס ומתווך על ידי מספר מסלולים נוירו-ביולוגיים שמועלים בעת פעילות גופנית והם שגורמים לשינויים המיקרו-מבניים הללו.

לסיכום, העבודה מדגימה שכושר גופני קשור בקשר חיובי עם שמירות של המבנה המיקרוסקופי של החומר הלבן שבונה את מערכת העצבים ועם ביצועים קוגניטיביים טובים יותר שקשורים במגוון של אזורי קוגניציה במוח. אין ספק אם כך שישנו קשר ישיר בין פעילות גופנית לבין פיזיולוגיה של המוח, לדברי כותבי המאמר, אך עדיין נדרשים מחקרים נוספים.

מושגים להבנת המאמר
חומר לבן וחומר אפור (ויקיפדיה): חומר לבן (Substantia alba) הוא כינוי לרקמה במערכת העצבים המרכזית. והיא ברובה מורכבת ברובה מאקסונים של תאי עצב, המשמשים כצינור להעברת מידע בתוך מערכת העצבים. צבעו הבהיר של החומר הלבן נובע ממעטה המיאלין שמכסה ומבודד את האקסונים, ומאפשר להם להוליך דחפים עצביים במהירות גבוהה.

החומר האפור מהווה את הרקמה העיקרית השנייה במערכת העצבים, אשר בניגוד לחומר הלבן מכיל בעיקר גופי תאים. תפקידו של החומר הלבן הוא לקשר את האזורים השונים של חומר אפור במוח ובחוט השדרה אחד לשני ולהוליך אותות ביניהם. בגיל ההתבגרות החומר הלבן עובר התעבות הדרגתית ושווה בין כל אזורי המוח, בעוד שהתפתחות החומר האפור משתנה מאזור לאזור.

אינטיליגנציה נוזלית (fluid intelligence): ישנה אינטיליגנציה נוזלית וישנה אינטיליגנציה מגובשת (מהמילה גביש). אלו מושגים שנולדו לראשונה ע"י הפסיכולוג Raymond Cattell בשנת 1963. האינטיליגנציה הנוזלית מתייחסת ליכולת לפתור בעיות על ידי למידה חדשה ולכן היא מתייחסת למספר יכולות: גם הבנה של הבעיה, גם יכולת פיתרון בעיות וגם למידה.

גמישות קוגניטיבית (cognitive flexibility): המושג מתאר את היכולת המנטלית לעשות שינוי מבחינת חשיבה בין שני רעיונות שונים ולחשוב על מספר רעיונות בו זמנית סימולטנית. גמישות קוגניטיבית היא קריטריון שמחשיבים אותו מתוך הפונקציות ה"ביצועיות". Fractional anisotropy FA- זוהי סקלה בין 0 ל- 1 כאשר משתמשים בסקלה הזו על בהדמיית דיפוזיה ששם טוענים שזה משקף תהליכים כמו צפיפות של סיבים (למשל של תאים נוירונלים), קוטר של אקסונים במערכת העצבים, ותהליכים של מיאלניזציה בחומר הלבן.