Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla MEG-tutkimus

Liikunta saa aikaan rakenteellisia, neurokemiallisia sekä neurofysiologisia muutoksia aivoissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää polkupyöräergometrilla suoritetun yksittäisen korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen (HIIT) akuutteja vaikutuksia aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuot...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Kullberg, Tiina
Other Authors: Liikuntatieteellinen tiedekunta, Faculty of Sport and Health Sciences, Liikunta- ja terveystieteet, Sport and Health Sciences, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69736
_version_ 1828193071730262016
author Kullberg, Tiina
author2 Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikunta- ja terveystieteet Sport and Health Sciences Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Kullberg, Tiina Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikunta- ja terveystieteet Sport and Health Sciences Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Kullberg, Tiina Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikunta- ja terveystieteet Sport and Health Sciences Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Kullberg, Tiina
datasource_str_mv jyx
description Liikunta saa aikaan rakenteellisia, neurokemiallisia sekä neurofysiologisia muutoksia aivoissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää polkupyöräergometrilla suoritetun yksittäisen korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen (HIIT) akuutteja vaikutuksia aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla (n=6). Tarkastelun kohteiksi valittiin alfan ja betan taajuuskaistojen huipputaajuudet. Tutkittavat osallistuivat kahteen MEG-mittaukseen: HIIT-mittaukseen ja kontrollimittaukseen. Mittausten järjestys vaihteli siten, että joka toinen tutkittava tuli ensin HIIT-mittaukseen ja joka toinen kontrollimittaukseen. Molemmat MEG-mittaukset alkoivat aivojen lepoaktiivisuuden mittauksella ja Stroop-tehtävällä. Stroop-tehtävä on yleisesti käytetty kognitiivinen testimenetelmä, jolla mita-taan automatisoituneen toiminnan ja epäolennaisten ärsykkeiden inhibitiota. HIIT-mittauksessa tutkittava suoritti polkupyöräergometrilla 20 minuutin korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen ja kontrollimittauksessa tutkittava istui vastaavan ajan paikoillaan. Tämän jälkeen toistettiin aivojen lepoaktiivisuuden mittaus sekä Stroop-tehtävä ja mitattiin lopuksi vielä kertaalleen aivojen lepoaktiivisuus. Analyysivaiheessa laskettiin lepomittausten spektrit ennalta määriteltyjen sensoritason kanavakeskiarvojen mukaisesti. Lisäksi kokeiltiin soveltaa Fourier-ICA:a huipputaajuuden muutosten spatiaalisten erojen selvittämiseksi. Tuloksia tarkasteltiin sekä ryhmä että yksilötasolla. Alfan osalta havaittiin tilastollisesti merkitsevä huipputaajuuden siirtymä korkeammille taajuuksille HIIT:in seurauksena yhdessä sensomotoriselle alueelle sijoittuvassa ICA-komponentissa. Yksilötason tarkastelussa havaittiin, että huipputaajuuden muutokset olivat yleisesti ottaen yksilöllisiä, lyhytkestoisia ja aluespesifisiä. Kahdella tutkittavalla alfan huipputaajuus laski aluespesifisesti matalammille taajuuksille HIIT:in seurauksena, kun muilla tutkittavilla huipputaajuus pääsääntöisesti nousi kaikilla alueilla. HIIT-mittauksessa havaittua huipputaajuuden nousua korkeammille taajuuksille ei ollut havaittavissa kontrollimittauksessa. Betan huipputaajuuden muutoksia tarkasteltiin ainoastaan kahden tutkittavan osalta, joten tilastollista tarkastelua ei betan osalta tehty. Molemmilla tutkittavilla betan huipputaajuus nousi HIIT:in seurauksena. Muutokset olivat selkeimmin nähtävissä sensomotorisella alueella ollen yksilötasolla noin kaksinkertaiset alfan huipputaajuuden muutoksiin verrattuna. Tulosten perusteella yksittäinen korkeaintensiteettinen intervalliharjoitus vaikuttaa yksilöllisesti, lyhytaikaisesti ja aluespesifisesti sekä alfan että betan huipputaajuuksiin. Tutkimuksen otos oli pieni, joten kaikki tulokset ovat ainoastaan suuntaa antavia, eikä mitään yleistyksiä voida tämän tutkimuksen perusteella tehdä. Physical exercise has an impact on brain structure, neurochemistry and neurophysiology. The aim of this study was to examine the acute effects of a single bout of high-intensity interval training (HIIT) exercise on resting state of brain in adolescents aged 16-17 years (N=6). The focus of this study was on individual alpha and beta peak frequencies. The subjects completed two MEG measurements, in such way that every other subject participated first in a HIIT measurement and every other in a control measurement. Both of the MEG measurements started with a resting state measurement and a Stroop task. The Stroop task is widely used cognitive test method, which measures inhibition of automated action and irrelevant stimuli. In the HIIT measurement subjects completed a 20-minute high-intensity interval protocol with a bicycle ergometer and in the control measurement subjects sat still for 20 minutes instead of the exercise. After that the resting state measurement and the Stroop task were repeated and finally resting state activity was measured again in both of the MEG measurements. In analysis phase, resting state spectra were calculated in predefined sensory channel clusters. Additionally, group level Fourier ICA (independent component analysis) was experimentally applied to examine spatial differences of peak frequency changes more in detail. The results were inspected at both individual and group level. A statistically significant shift in alpha peak frequency to higher frequencies was observed as a result of the HIIT protocol in one ICA component located in the sensorimotor area. At the individual level, peak frequency changes were broadly individual, short-term and brain region specific. The alpha peak frequency of two subjects shifted to lower frequencies on a region specific basis, while the alpha peak frequency of other subjects generally increased in all regions as a result of the HIIT protocol. Beta peak frequency changes were inspected only for two subjects, so the statistical analysis was not performed. Beta peak frequency increased as a result of the HIIT protocol for both of the subjects. Changes were most noticeable in sensorimotor area being at the individual level approximately twice as large as alpha peak frequency changes. Alpha and beta peak frequency shifts to higher frequencies detected in the HIIT measurement were not detected in the control measurement. On the grounds of this study, a single bout of high-intensity interval exercise has individual, short-term and brain region specific effects on alpha and beta peak frequencies. However, the sample size of this study was small, therefore all the results are only indicative and no generalizations can be made based on this study.
first_indexed 2024-09-11T08:52:10Z
format Pro gradu
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Juutinen, Taija", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Parviainen, Tiina", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Kullberg, Tiina", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-06-05T07:47:45Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-06-05T07:47:45Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69736", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Liikunta saa aikaan rakenteellisia, neurokemiallisia sek\u00e4 neurofysiologisia muutoksia aivoissa. T\u00e4m\u00e4n tutkimuksen tarkoituksena oli selvitt\u00e4\u00e4 polkupy\u00f6r\u00e4ergometrilla suoritetun yksitt\u00e4isen korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen (HIIT) akuutteja vaikutuksia aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla (n=6). Tarkastelun kohteiksi valittiin alfan ja betan taajuuskaistojen huipputaajuudet. Tutkittavat osallistuivat kahteen MEG-mittaukseen: HIIT-mittaukseen ja kontrollimittaukseen. Mittausten j\u00e4rjestys vaihteli siten, ett\u00e4 joka toinen tutkittava tuli ensin HIIT-mittaukseen ja joka toinen kontrollimittaukseen. Molemmat MEG-mittaukset alkoivat aivojen lepoaktiivisuuden mittauksella ja Stroop-teht\u00e4v\u00e4ll\u00e4. Stroop-teht\u00e4v\u00e4 on yleisesti k\u00e4ytetty kognitiivinen testimenetelm\u00e4, jolla mita-taan automatisoituneen toiminnan ja ep\u00e4olennaisten \u00e4rsykkeiden inhibitiota. HIIT-mittauksessa tutkittava suoritti polkupy\u00f6r\u00e4ergometrilla 20 minuutin korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen ja kontrollimittauksessa tutkittava istui vastaavan ajan paikoillaan. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen toistettiin aivojen lepoaktiivisuuden mittaus sek\u00e4 Stroop-teht\u00e4v\u00e4 ja mitattiin lopuksi viel\u00e4 kertaalleen aivojen lepoaktiivisuus. Analyysivaiheessa laskettiin lepomittausten spektrit ennalta m\u00e4\u00e4riteltyjen sensoritason kanavakeskiarvojen mukaisesti. Lis\u00e4ksi kokeiltiin soveltaa Fourier-ICA:a huipputaajuuden muutosten spatiaalisten erojen selvitt\u00e4miseksi. Tuloksia tarkasteltiin sek\u00e4 ryhm\u00e4 ett\u00e4 yksil\u00f6tasolla. Alfan osalta havaittiin tilastollisesti merkitsev\u00e4 huipputaajuuden siirtym\u00e4 korkeammille taajuuksille HIIT:in seurauksena yhdess\u00e4 sensomotoriselle alueelle sijoittuvassa ICA-komponentissa. Yksil\u00f6tason tarkastelussa havaittiin, ett\u00e4 huipputaajuuden muutokset olivat yleisesti ottaen yksil\u00f6llisi\u00e4, lyhytkestoisia ja aluespesifisi\u00e4. Kahdella tutkittavalla alfan huipputaajuus laski aluespesifisesti matalammille taajuuksille HIIT:in seurauksena, kun muilla tutkittavilla huipputaajuus p\u00e4\u00e4s\u00e4\u00e4nt\u00f6isesti nousi kaikilla alueilla. HIIT-mittauksessa havaittua huipputaajuuden nousua korkeammille taajuuksille ei ollut havaittavissa kontrollimittauksessa. Betan huipputaajuuden muutoksia tarkasteltiin ainoastaan kahden tutkittavan osalta, joten tilastollista tarkastelua ei betan osalta tehty. Molemmilla tutkittavilla betan huipputaajuus nousi HIIT:in seurauksena. Muutokset olivat selkeimmin n\u00e4ht\u00e4viss\u00e4 sensomotorisella alueella ollen yksil\u00f6tasolla noin kaksinkertaiset alfan huipputaajuuden muutoksiin verrattuna. Tulosten perusteella yksitt\u00e4inen korkeaintensiteettinen intervalliharjoitus vaikuttaa yksil\u00f6llisesti, lyhytaikaisesti ja aluespesifisesti sek\u00e4 alfan ett\u00e4 betan huipputaajuuksiin. Tutkimuksen otos oli pieni, joten kaikki tulokset ovat ainoastaan suuntaa antavia, eik\u00e4 mit\u00e4\u00e4n yleistyksi\u00e4 voida t\u00e4m\u00e4n tutkimuksen perusteella tehd\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Physical exercise has an impact on brain structure, neurochemistry and neurophysiology. The aim of this study was to examine the acute effects of a single bout of high-intensity interval training (HIIT) exercise on resting state of brain in adolescents aged 16-17 years (N=6). The focus of this study was on individual alpha and beta peak frequencies. The subjects completed two MEG measurements, in such way that every other subject participated first in a HIIT measurement and every other in a control measurement. Both of the MEG measurements started with a resting state measurement and a Stroop task. The Stroop task is widely used cognitive test method, which measures inhibition of automated action and irrelevant stimuli. In the HIIT measurement subjects completed a 20-minute high-intensity interval protocol with a bicycle ergometer and in the control measurement subjects sat still for 20 minutes instead of the exercise. After that the resting state measurement and the Stroop task were repeated and finally resting state activity was measured again in both of the MEG measurements. In analysis phase, resting state spectra were calculated in predefined sensory channel clusters. Additionally, group level Fourier ICA (independent component analysis) was experimentally applied to examine spatial differences of peak frequency changes more in detail. The results were inspected at both individual and group level. A statistically significant shift in alpha peak frequency to higher frequencies was observed as a result of the HIIT protocol in one ICA component located in the sensorimotor area. At the individual level, peak frequency changes were broadly individual, short-term and brain region specific. The alpha peak frequency of two subjects shifted to lower frequencies on a region specific basis, while the alpha peak frequency of other subjects generally increased in all regions as a result of the HIIT protocol. Beta peak frequency changes were inspected only for two subjects, so the statistical analysis was not performed. Beta peak frequency increased as a result of the HIIT protocol for both of the subjects. Changes were most noticeable in sensorimotor area being at the individual level approximately twice as large as alpha peak frequency changes. Alpha and beta peak frequency shifts to higher frequencies detected in the HIIT measurement were not detected in the control measurement. On the grounds of this study, a single bout of high-intensity interval exercise has individual, short-term and brain region specific effects on alpha and beta peak frequencies. However, the sample size of this study was small, therefore all the results are only indicative and no generalizations can be made based on this study.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2020-06-05T07:47:45Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-06-05T07:47:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "69", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "HIIT", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "ICA", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "aivojen lepoaktiivisuus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "huipputaajuus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202006053993", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Liikuntatieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sport and Health Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Liikunta- ja terveystieteet", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Sport and Health Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomekaniikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomechanics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "restrictedAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "5012", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "aivot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "liikunta", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "MEG", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "intervalliharjoittelu", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "taajuusalueet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "neurotieteet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "The author has not given permission to make the work publicly available electronically. Therefore the material can be read only at the archival workstation at Jyv\u00e4skyl\u00e4 University Library (https://kirjasto.jyu.fi/en/workspaces/facilities).", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "Tekij\u00e4 ei ole antanut lupaa avoimeen julkaisuun, joten aineisto on luettavissa vain Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopiston kirjaston arkistoty\u00f6semalta. Ks. https://kirjasto.jyu.fi/fi/tyoskentelytilat/laitteet-ja-tilat..", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_69736
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:03:25Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Kullberg, Tiina Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus HIIT ICA aivojen lepoaktiivisuus huipputaajuus Biomekaniikka Biomechanics 5012 aivot liikunta MEG intervalliharjoittelu taajuusalueet neurotieteet
title Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus
title_full Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus
title_fullStr Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus
title_full_unstemmed Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus
title_short Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla
title_sort korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16 17 vuotiailla nuorilla meg tutkimus
title_sub MEG-tutkimus
title_txtP Korkeaintensiteettisen intervalliharjoituksen akuutit vaikutukset aivojen lepoaktiivisuuteen 16-17-vuotiailla nuorilla : MEG-tutkimus
topic HIIT ICA aivojen lepoaktiivisuus huipputaajuus Biomekaniikka Biomechanics 5012 aivot liikunta MEG intervalliharjoittelu taajuusalueet neurotieteet
topic_facet 5012 Biomechanics Biomekaniikka HIIT ICA MEG aivojen lepoaktiivisuus aivot huipputaajuus intervalliharjoittelu liikunta neurotieteet taajuusalueet
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69736 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202006053993
work_keys_str_mv AT kullbergtiina korkeaintensiteettisenintervalliharjoituksenakuutitvaikutuksetaivojenlepoaktiivisu