งานวิจัย: High-intensity interval training evokes larger serum BDNF levels compared with intense continuous exercise Introduction

• การออกกำลังกาย นอกเหนือจากประโยชน์ในด้านระบบหัวใจและหลอดเลือด ยังมีผลดีต่อสมองด้วย ซึ่งหนึ่งในกลไกหลักต่างๆนั้น ส่วนหนึ่งมาจาก การเพิ่มขึ้นของ Brain-derived neurotrophic factor(BDNF) ในแต่ละส่วนต่างๆของสมอง

  • ซึ่ง BDNF เป็นโปรตีน ประเภท growth factor สำหรับระบบประสาท(neurotrophin) มีผลโดยตรงในเรื่อง
    • การสร้างเซลล์ประสาทใหม่(neurogenesis) โดยเฉพาะในสมองส่วน Hippocampus ซึ่งเกี่ยวข้องกับความจำ
    • การรักษา(neuroprotection) ช่วยป้องการการตายของเซลล์ประสาทจาก สารพิษ ความเครียด
    • การเชื่อมต่อ(synaptic plasticity) ช่วยให้มีการแตกแขนงใยประสาท(synapse) ที่มากขึ้นและแข็งแรงขึ้น ทำให้เรียนรู้สิ่งใหม่ได้เร็วและทักษะคงอยู่นาน สลายช้า

• ในหนูทดลองพบว่า การออกกำลังกายทำให้มีการสร้าง BDNF ขึ้นที่สมองหลายส่วนโดยตรง เช่น Hippocampus, striatum, cerebral cortex(เปลือกสมอง) หลายส่วน แต่สำหรับการทดลองในมนุษย์ เราไม่สามารถตรวจจากสมองโดยตรงได้(เพราะหมายถึงการเปิดกระโหลก ติดชิ้นส่วนสมองไปตรวจ) แต่อาศัยสมมติฐานที่ว่า BDNF ที่ถูกสร้างจากสมอง และจะสามารถผ่าน blood brain carrier และเข้าสู่กระแสเลือดได้ การตรวจระดับ BDNF ในกระแสเลือดจึงเป็นวิธีมาตรฐานในมนุษย์

  • BDNF เมื่อเข้าสู่กระแสเลือด สามารถถูกเก็บไว้ ใน platelet และสามารถถูกปล่อยออกมาใน serum ในระหว่างกระบวนการแข็งตัวของเลือด ในงานวิจัยหากวัด BDNF ใน serum(เลือดที่มีการทิ้งไว้ให้เกิดกระบวนการแข็งตัวของ platelet clot) จะสูงกว่าใน plasma(เลือดที่ถูกใส่สารป้องกันการแข็งตัว) 200 เท่า
    • การวัดใน BDNF ใน plasma จึงเป็นการวัดBDNF ที่เปลี่ยนไปขณะนั้นที่สร้างจากสมองโดยตรง เพราะ เป็น BDNF ที่ไม่ได้ถูกรบกวนจาก platelet, ส่วนการวัดใน Serum จะเหมือนเป็นการวัด 'ขนาดถังเก็บเสบียง' มักเป็นการวัดผลในระยะยาว
    • BDNF ยังสามารถถูกสร้างได้จากกล้ามเนื้อ(Skeletal muscle cells) แต่ในปัจจุบันเชื่อว่า มันจะไม่สามารถออกมาภายนอกเซลล์ได้ จึงไม่มีผลต่อระดับ BDNF ในกระแสเลือด

• การศึกษามากมายพบว่า การออกกำลังกายแบบรวดเดียว (single bout of exercise) สามารถเพิ่ม BDNF ได้ ทั้งใน plasma และ serum

• งานวิจัยนี้ศึกษาว่า ระหว่างการออกกำลังกายแบบต่อเนื่อง(continuous exercise) กับ การออกกำลังกายแบบออกแรงสุดกำลังซ้ำๆ สลับพักหลายๆครั้ง(High intensity interval training) แบบไหนจะดีกว่ากัน

• โดยได้ทดลองให้อาสาสมัครออกกำลังกายทั้งสองแบบ ดังนี้

  1. Continuous exercise 20 นาที โดยออกกำลังต่อเนื่องที่ 70% ของ Maximal work rate(VO2 max) = 80-85% ของ HR max(zone4)
  2. HIIT 20 นาที โดยแบ่งเป็น ออกกำลัง 1 นาที ด้วยแรง 90% ของ Maximal work rate สลับพัก 1 นาที สลับไปเรื่อยๆจนครบเวลา

• ผลคือ HIIT ได้ BDNF, lactate มากกว่า อย่างมีนัยสำคัญ และ Cortisol น้อยกว่า

กราฟน่าสนใจ

• ที่ 6 นาที continuous exercise ได้ BDNF มากกว่า HIIT

ผลคือ cortisol กลับน้อยกว่า และยังได้ lactate และ BDNF มากกว่า - หมายความว่า การใส่แรงได้สุดใน HIIT ทำให้ได้ BDNF และ Lactate มากขึ้น แต่กลับหลั่ง Cortisol น้อยลง

• งานวิจัยไม่ได้นับที่ Heart rate เพราะ มันมีตัวแปรรบกวนเยอะ

• Discussion น่าสนใจ