Τα φυσικά όρια της ανθρώπινης απόδοσης έχουν αποτελέσει και συνεχίζουν να είναι αντικείμενο μελέτης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το δε μεγαλύτερο μέρος της έρευνας της αθλητικής επιστήμης, έχει επικεντρωθεί στην απόδοσή του μυϊκού συστήματος, στο αναπνευστικό σύστημα και την καρδιά. Κατά συνέπεια, μεγάλο μέρος της σύγχρονης βιβλιογραφίας έχει αγνοήσει τη σημασία του εγκεφάλου, αλλά και την πιθανότητα διέγερσής του (brain stimulation) στη ρύθμιση της απόδοσης της άσκησης.
Με την εισαγωγή και ανάπτυξη νέων μη επεμβατικών συσκευών, έχει προχωρήσει η γνώση σχετικά με τη συμπεριφορά του κεντρικού νευρικού συστήματος κατά την άσκηση.
Ένα πρώτο βήμα έχει παρασχεθεί από μελέτες που περιλαμβάνουν τεχνικές νευροαπεικόνισης όπου ο ρόλος συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου έχει εντοπιστεί και έχει καταγραφεί κατά τη διάρκεια της άσκησης μεμονωμένων μυών ή όλου του σώματος.
Επιπλέον, μια νέα ενδιαφέρουσα προσέγγιση παρέχεται από μελέτες που περιλαμβάνουν μη επεμβατικές τεχνικές (brain stimulation / διακρανιακή διέγερση) για τον χειρισμό συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου. Αυτές οι τεχνικές συνήθως περιλαμβάνουν τη χρήση ηλεκτρικού ή μαγνητικού πεδίου που διασχίζει τον εγκέφαλο.
Πλέον καταδεικνύεται η δυνατότητα να επηρεαστούν τα αποτελέσματα της άσκησης σε υγιή άτομα μετά από διέγερση συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου. Συγκεκριμένα, η διακρανιακή διέγερση συνεχούς ρεύματος (tDCS) έχει χρησιμοποιηθεί πριν από την άσκηση, προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση (της άσκησης) σε ένα ευρύ φάσμα τύπων άσκησης.
Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ
Κατά τη διάρκεια παρατεταμένης υπομέγιστης συστολής, η διεγερσιμότητα των κινητικών νευρώνων της σπονδυλικής στήλης και η συσταλτική ικανότητα των μυϊκών ινών μειώνονται, έτσι ώστε προκειμένου να διατηρηθεί η απαιτούμενη δύναμη ή ισχύς, η είσοδος στους κινητικούς νευρώνες της σπονδυλικής στήλης να πρέπει να αυξηθεί (Allen et al., 2008).
Αυτή η είσοδος (ονομάζεται και καθοδική κίνηση) είναι πιθανό να προέρχεται από την φλοιονωτιαίο οδό και προηγούμενα πειράματα έχουν δείξει έναν αριθμό παραγόντων που μπορεί να ευθύνονται για την μείωση της απόδοσής της.
Η αποτυχία παραγωγής εξόδου από τον κινητικό φλοιό (M1) έχει οριστεί ως «υπερνωτιαία κόπωση» και μαζί με τους περιφερειακούς μηχανισμούς, συμμετέχει στη μυϊκή κόπωση (Gandevia, 2001). Προηγούμενες μελέτες έχουν προτείνει ότι η ανάπτυξη της υπερνωτιαίας κόπωσης συνοδεύεται από αλλαγές στη διεγερσιμότητα του κινητικού φλοιού (Taylor et al., 1996).
Οι παρεμβάσεις που αυξάνουν τη διεγερσιμότητα του κινητικού φλοιού Μ1 μπορεί να αυξήσουν την έξοδο από τον Μ1 (αύξηση της καθοδικής κίνησης) καθυστερώντας έτσι την ανάπτυξη υπερνωτιαίας κόπωσης και επομένως βελτιώνοντας την ικανότητα άσκησης (Cogiamanian et al., 2007; Williams et al., 2013).
Από αυτή την άποψη, μια νευροτροποποιητική τεχνική που ονομάζεται διακρανιακή διέγερση συνεχούς ρεύματος (tDCS) έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη ρύθμιση της διεγερσιμότητας μιας στοχευμένης περιοχής του εγκεφάλου μέσω της εφαρμογής ενός ασθενούς ηλεκτρικού ρεύματος στο τριχωτό της κεφαλής. Το ηλεκτρικό ρεύμα μεταβάλλει το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης των στοχευόμενων νευρώνων, με το ανοδικό ηλεκτρόδιο να είναι διεγερτικό και το καθοδικό να είναι ανασταλτικό (Nitsche et al., 2008; George and Aston-Jones, 2010).
Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να επιμείνουν για έως και 90 λεπτά μετά από 9-13 λεπτά διέγερσης (Nitsche and Paulus, 2001).
Μελέτες έχουν δείξει ότι μια έντονη διέγερση – brain stimulation – tDCS είναι μια ασφαλής νευροτροποποιητική τεχνική διέγερσης του εγκεφάλου, χωρίς ή μόνο μικρές παρενέργειες (Poreisz et al., 2007; Palm et al., 2008; Frank et al., 2010) και είναι και φθηνό και εύκολο στη διαχείριση. Ως εκ τούτου, το ενδιαφέρον για το εργογονικό δυναμικό της διακρανιακής διέγερσης – tDCS – έχει αυξηθεί σημαντικά.
Η επιστημονική έρευνα μόλις πρόσφατα άρχισε να διερευνά την επίδραση του tDCS στη σωματική απόδοση και δεδομένου του εξέχοντος ρόλου της κινητικής και προκινητικής περιοχής του εγκεφάλου στην ανάπτυξη υπερνωτιαίας κόπωσης (Gandevia, 2001), οι περισσότερες μελέτες προσπάθησαν να στοχεύσουν αυτές τις περιοχές.
Μέχρι σήμερα, υπάρχει περιορισμένος αριθμός μελετών, που για την ώρα δείχνουν ασυνεπή αποτελέσματα και συχνά με λανθασμένο μεθοδολογικό σχεδιασμό. Ωστόσο, η ισορροπία των στοιχείων υποδηλώνει ότι η διακρανιακή διέγερση – tDCS – μπορεί να έχει θετική επίδραση στην ικανότητα άσκησης.
Το μέλλον στον τομέα της μεγιστοποίησης της αθλητικής απόδοσης αν μη τι άλλο φαντάζει συναρπαστικό!
Πηγή: The Ergogenic Effects of Transcranial Direct Current Stimulation on Exercise Performance (Front Physiol, 2017 Feb 14;8:90. doi: 10.3389/fphys.2017.00090. eCollection 2017)