We lezen steeds vaker over cognitieve en mentale uitputting bij sporters, en dus het tekort aan uithoudingsvermogen van het brein. Wat voorafgaat aan deze mentale uitputting is een langdurige periode waarin er veel van de cognitieve vaardigheden van een sporter wordt gevraagd (1, 2, 3, 4). Dit kunnen cognitieve taken zijn voorafgaande aan een training of wedstrijd, maar ook een wedstrijd zelf wordt vaak als mentaal uitputtend ervaren. Wanneer mentale uitputting plaatsvindt geven personen aan zich moe te voelen of weinig energie te hebben (1). Wat belangrijk is om hierbij te benoemen, is dat deze ‘acute’ vorm van mentale uitputting anders is dan de vermoeidheid welke wordt gezien bij ziektebeelden zoals het chronisch vermoeidheid syndroom (2). Voornamelijk de cortex cingularis anterior, een deel van de prefrontale cortex, wordt beïnvloed door de acute vorm van mentale uitputting (1). Dit deel van de hersenen speelt een rol bij specifieke cognitieve taken, maar blijkt ook actief te zijn bij de regulatie van het autonome zenuwstelsel (1). Het autonome zenuwstelsel is het zenuwstelsel dat een aantal onbewuste processen in ons lichaam reguleert, zoals de hartslag, bloeddruk, temperatuur en spijsvertering. Het feit dat deze cortex cingularis anterior actief is bij de regulatie van deze processen is volgens onderzoekers één van de theorieën waarom mentale uitputting kan leiden tot een vermindering in fysieke prestaties.
De afgelopen jaren is er meermaals onderzoek gedaan naar hoe mentale uitputting leidt tot een vermindering van fysieke prestaties. Zo werden bij verscheidene onderzoeken sporters eerst mentaal uitgeput voordat hun fysieke prestaties in kaart werden gebracht. Deze fysieke prestaties werden vervolgens vergeleken met sporters welke niet eerst mentaal werden uitgeput. De sporters welke eerst mentaal werden uitgeput leverden minder goede prestaties dan de sporters welke fris aan de fysieke testen begonnen. Deze minder goede prestaties kwamen voort uit het feit dat de al cognitief uitgedaagde sporters de fysieke activiteit als zwaarder ervaarden, ze op een lagere snelheid gingen rennen wanneer ze dit zelf mochten kiezen en ze gedurende activiteiten op een lage-intensiteit sneller uitgeput raakten dan de sporters welke fris aan de verschillende testen begonnen (1, 2, 3, 4). Echter hielden mentaal uitgeputte sporters een kortdurige hoge-intensiteit activiteit wel net zo goed vol als de sporters die fris aan de testen begonnen (2, 3). Of er ook een verschil is in VO2-max (maat voor conditieniveau) tussen deze twee groepen, is onzeker. Sommige onderzoeken laten wel een verschil zien in VO2-max. Dit verschil lijkt echter te komen door het feit dat mentaal uitgeputte sporters de fysieke activiteit als veel zwaarder ervaren waardoor ze eerder stoppen met een VO2-max test. Sport specifiek bleek uit onderzoek naar voetballers dat mentaal uitgeputte voetballers minder goed waren in een intermitterende herstel conditie test (Yo-Yo IR1) vergeleken met frisse voetballers (4). Daarnaast zorgde mentale uitputting ook voor een slechtere technische uitvoering van voetbaltaken (4, 5). Zo lag de snelheid en precisie van passes lager bij deze laatste groep voetballers (4, 5).
Aangezien deze mentale uitputting een brede prestatievermindering met zich meebrengt, zoeken onderzoekers naar oplossingen hoe we deze acute vorm van mentale uitputting bij sporters kunnen verminderen en wellicht ooit ook voorkomen. In “Brain Endurance Training” (BET) wordt een oplossing gezien voor dit probleem. BET is een trainingsvorm waarin fysieke training wordt gecombineerd met mentale en cognitief uitputtende taken (6). De theorie achter deze trainingsvorm is dat trainen middels BET ervoor zorgt dat het brein zich aanpast aan én meer bestand is tegen een langdurige periode waarin er veel wordt gevraagd van de cognitieve vaardigheden (6). Volgens onderzoekers is BET het meest efficiënt wanneer de cognitieve lading gelijktijdig wordt uitgevoerd met een fysieke oefening (6). Aangezien dit soms uitdagingen met zich meebrengt is er ook gekeken of BET effectief is wanneer de cognitieve taken na of voor een training worden uitgevoerd (6). In een inactieve populatie werden verschillende positieve effecten gezien na BET (7). Sport specifiek werd in een padelpopulatie na een periode van BET een verbetering in snelheid en accuraatheid van de padelsslagen gezien (6). In een voetbalpopulatie zagen onderzoekers een grotere verbetering van het uithoudingsvermogen, vasthouden van aandacht, reactie-inhibitie en multitasken na een periode van BET vergeleken met controles (8). Bij wielrenners werd een vermindering van de tijd tot uitputting en een snellere reactietijd gedurende cognitieve taken gezien na een periode van BET (9).
Om te begrijpen waardoor sporters na een periode van BET beter presteren heeft een studie ook gekeken naar de hemodynamica van de prefrontale cortex middels near infra-red spectroscopy (NIRS; 10). Zij zagen in de BET-groep geen afname in de oxygenatie van de prefrontale cortex, terwijl dit bij mentaal uitgeputte sporters in eerder onderzoek wel werd gezien (10). Dit onderzoek suggereert daarom dat BET mogelijk de bloedtoevoer naar de prefrontale cortex verhoogd en daardoor mogelijk neurale veranderingen plaatsvinden waardoor sporters beter bestand zijn tegen langdurige perioden met een hoge cognitieve lading (10).
Zoals te zien aan de verschillende referenties wordt onderzoek naar BET pas sinds enkele jaren uitgevoerd. Ondanks deze korte periode van onderzoek, zijn de uitkomsten van BET zeer positief. De software van Aristotle Technologies kan worden toegepast om pretraining, posttraining maar vooral ook simultane BET te bewerkstelligen. De cognitieve lading kan binnen de software op een gemakkelijke wijze bijgesteld worden waardoor de BET voor iedereen toepasbaar is. Meer weten over BET en op welke manier dit toegepast moet worden? Neem dan contact op met Maurits Overmans (m.overmans@aristotletechnologies.com) of Danique Stappers (d.stappers@aristotletechnologies.com).
References
- Marcora, S.M., Staiano, W., Manning, V. (2009). Mental fatigue impairs physical performance in humans. J Appl Phsyiol 106: 857-864.
- Smith, M.R., Marcora, S.M., Coutts, A.J. (2015). Mental fatigue impairs intermittent running performance. Med Sci Sports Exerc. Brain research reviews. 59: 125-139.
- Pageaux, B., Marcora, S.M., Lepers, R. (2013). Prolonged mental exertion does not alter neuromuscular function of the knee extensors. Med Sci Sports Exerc. 45(12):2254-2264.
- Editorial. (2016). Fatigue in football: it’s not a brainless task! Journal of sports sciences. 34(14): 1296.
- Rampinini, E., et al. (2008). Effect of match-related fatigue on short-passing ability in young soccer players. Med Sci Sports Exerc. 40(5): 934-942.
- Diaz-Garcia, J., et al. (2023). Brain endurance training improves shot speed and accuracy in grassroots padel players. Journal of Science and Medicine in Sport. 26: 386-393.
- Barzegarpoor, H., et al. (2021). The effect of simultaneous physical and brain endurance training on fatigue and exercise tolerance in inactive people. Journal of practical studies of biosciences in sport. 9(18): 72-83.
- Staiano, W., et al. (2022). Brain endurance training improves physical, cognitive and multitasking performance in professional football players. Human Kinetics.
- Staiano, W., et al. (2023). Brain endurance training improves endurance and cognitive performance in road cyclists. Journal of Science and Medicine in sport. 26: 375-385.
- Dallaway, N., Lucas, S.J.E., Ring, C. (2021). Concurrent brain endurance training improves endurance exercise performance. Journal of Science and Medicine in sport. 24: 405-411.
