簡單的純氧治療可以提高人們重新學習運動技能的能力
一項新研究發現,短暫的100% 純氧治療可以顯著改善年輕健康成年人的運動學習能力。它可能為那些正在重新學習因年齡或疾病而喪失的運動技能的人使用這種易於管理的治療方法打開了大門。
由於衰老或中風等神經系統事件,人們常常需要重新學習日常功能性運動——拿起玻璃杯、行走、系鞋帶。大腦可以學習和重新學習運動任務,但這需要能量,而這又需要一個重要的組成部分:氧氣。
由於大腦富含神經細胞(神經元),因此它是最需要能量的器官,需要持續供應氧氣和葡萄糖。雖然大腦只佔身體質量的2%,但在休息時卻消耗了20% 至30% 的能量。這就是為什麼創傷和頭部受傷病例的一線院前治療是提供100% 的氧氣。之前的研究表明,大腦功能會受到供氧水平的影響。
柏林德國健康與體育大學的研究人員意識到氧氣對大腦功能的重要性,因此研究了為人們提供100% 的氧氣是否會影響他們的運動表現。
研究人員招募了40 名平均年齡為21 歲的健康參與者,並將他們隨機分配到兩組中的一組。一半以5 升/分鐘的速度接受100% 的氧氣,另一半接受“醫用級空氣”,其中含有21% 的氧氣,與我們呼吸的空氣中的濃度相同。
參與者必須完成一項簡單的視覺運動任務,用手寫筆在數字平板電腦上的不同目標之間畫線。該任務旨在測試他們整合從眼睛發送到手的信息的速度,這是運動學習的關鍵部分。
兩組人員僅在學習如何執行任務時才通過鼻插管接受氧氣。學習完任務後,調整目標和手寫筆,看看參與者的適應效果如何; 然後將它們重新調整回原始設置,看看它們如何適應重新調整。
研究人員發現,接受氧氣治療的參與者學得更快,表現更好,並且這種改善會持續到後來不吸氧的課程中。他們更準確地移動觸控筆,並且當目標和触控筆移動時,它們能夠更快地適應調整。有趣的是,當手寫筆的對齊方式重新對齊到原來的位置時,100% 氧氣組犯了更大的錯誤,這表明他們比醫用空氣組更徹底地整合了之前的對齊方式。
“在典型的視覺運動適應任務中,氧氣治療使學習速度顯著加快,效果提高了約30%,”該研究的主要作者Cheng Wang 說。“我們還證明,參與者能夠在氧氣治療終止後鞏固這些改善。”
研究人員指出,他們的研究僅限於觀察行為方面,並沒有檢查氧氣治療後大腦中發生的情況。未來的研究可以調查大腦氧合水平,這將有助於更好地了解學習改善背後的生理機制。
研究人員計劃調查補氧對學習的長期影響,並在其他運動學習任務中進行測試。根據研究結果,他們表示簡單且易於實施的氧氣治療可能有利於那些重新學習運動技能的人。
“我們未來的計劃是調查這種治療是否也能改善腦外傷後的運動恢復過程,”該研究的通訊作者Marc Dalecki 說。“由於它對年輕健康的大腦起作用,我們預計對神經受損、更脆弱的大腦的影響可能更大。”
該研究發表在《神經科學前沿》雜誌上。