Fysieke fitheid: de invloed op werkgeheugenprestatie
en geheugencontextualisatie
Jill Elisah Besuijen
Studentnummer: 10424393
Module: Bachelorproject Klinische Psychologie Begeleider: Vanessa van Ast
Datum: 27 mei 2016
Onderdeel: Definitieve versie Aantal woorden: 4859
Inhoudsopgave Abstract p. 3 Inleiding p. 4 Methode p. 9 Resultaten p. 15 Discussie p. 17 Literatuurlijst p. 20
Abstract
Negatieve stimuli blijken werkgeheugenprestatie te faciliteren en voor meer
contextonafhankelijke geheugenopslag te zorgen dan neutrale stimuli. Tevens beïnvloedt fysieke fitheid werkgeheugenprestatie en contextualisatie. In huidig experiment is onderzocht of fysieke fitheid invloed op werkgeheugenprestatie en geheugencontextualisatie heeft, met name voor negatieve stimuli. Verwacht werd dat een hoge mate van fysieke fitheid, vooral bij negatieve stimuli, samengaat met een betere werkgeheugenprestatie en contextualisatie vergeleken met een lage mate van fysieke fitheid. Om dit te testen is fysieke fitheid (PWC75%/kg), werkgeheugen (n-back taak) en geheugencontextualisatie (contexttaak) gemeten (N = 25). Er bleek geen onderscheid op basis van emotie te zijn. Tevens bestond er geen verband tussen fysieke fitheid en werkgeheugenprestatie. Verder bleek dat een lage mate van fysieke fitheid samenhangt met contextualisatie.
Trefwoorden: fysieke fitheid, werkgeheugen, geheugencontextualisatie, contextafhankelijk geheugen, contextonafhankelijk geheugen
Inleiding
Fysieke fitheid blijkt, naast dat het een protectieve factor is voor verschillende psychologische en psychische problemen, te zorgen voor een betere algemene mentale gezondheid (Mammen & Faulkner, 2013; Rebar et al., 2015). Tevens is fysieke fitheid van invloed op een positieve subjectieve beoordeling over de levenskwaliteit bij gezonde volwassenen (Peluso & Guerra de Andrade, 2005; Gillison, Skevington, Sato, Standage, & Evangelidou, 2009; Sliter, 2014). Daarnaast is gebleken dat fysieke fitheid een positieve invloed heeft op het welbevinden van volwassenen (Backx, Baarveld, & Voorn, 2009; Dodge & Lambert, 2009; Ericsson & Karlsson, 2011). Uit bestaande literatuur blijkt ook dat fysieke fitheid een samenhang vertoont met de werkgeheugenprestatie (Sibley & Beilock, 2007). Te weten dat fitheid de hippocampus beïnvloedt, die een relatie vertoont met het verwerken van informatie in het werkgeheugen (Erickson et al., 2009). Tevens blijkt dat fysieke fitheid samenhangt met de opslag van herinneringen in het lange termijn geheugen (Yonelinas, 2013; Bero et al., 2014).
Er is in de huidige literatuur echter weinig bekend over de wijze waarop fysieke fitheid een relatie heeft met de werkgeheugenprestatie en of hierin een onderscheid bestaat tussen de prestatie bij emotioneel geladen informatie en bij neutrale informatie. Eveneens is het relatief onbekend welke relatie er bestaat tussen fysieke fitheid en de invloed van de context tijdens het opslaan van gebeurtenissen en het ophalen van de herinnering hieraan uit het geheugen. Hiernaar wordt verwezen als geheugencontextualisatie (Godden & Baddeley, 1975). Om de reden dat er weinig bekend is over de invloed van fysieke fitheid op zowel het werkgeheugen als op de geheugencontextualisatie en wat de invloed van zowel neutrale als emotioneel geladen stimuli is,zal in dit experiment onderzocht worden welke verbanden er bestaan tussen de fysieke fitheid, het werkgeheugen, en geheugencontextualisatie.
Werkgeheugen
De verschillende geheugenfuncties die in het brein aanwezig zijn, te weten het
werkgeheugen, het korte termijn geheugen en het lange termijn geheugen, vervullen allen een eigen rol met betrekking tot het opslaan en ophalen van informatie (Baddeley & Hitch, 1974). Hierbij betreft het werkgeheugen de functie van het brein waarin sensorische informatie, zoals visuele input, voor korte tijd wordt opgeslagen (Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 2000). Het werkgeheugen kan gezien worden als een eerste station waarna de sensorische informatie ofwel verwerkt en getransporteerd wordt naar het lange termijn geheugen, ofwel actief gehouden en gemanipuleerd wordt om gelijk te gebruiken voor het uitvoeren van een handeling (Baddeley & Hitch, 1974).
Fysieke fitheid blijkt een positieve invloed te hebben op de capaciteit en de prestatie van het werkgeheugen (Hillman, Castelli, & Buck, 2005; Hillman, Erickson, & Kramer, 2008; Erickson et al., 2009; Erickson et al., 2011; Swagerman et al., 2015). Hillman, Castelli en Buck (2005) suggereren in hun onderzoek dat fysieke fitheid ertoe kan leiden dat de cognitieve functies in het brein verbeteren, waardoor de cognitieve gezondheid eveneens verbetert op de lange termijn. Tevens blijkt dat de snelheid van de cognitieve verwerking, de aandacht en de capaciteit van het werkgeheugen bij individuen met een hoge mate van fysieke fitheid beter zijn vergeleken met individuen met een lage mate van fysieke fitheid (Hillman, Castelli, & Buck, 2005; Sibley & Beilock, 2007).
Als gekeken wordt naar mentale flexibiliteit, blijkt er eveneens een positieve associatie te bestaan met fysieke fitheid (Swagerman et al., 2015). Mentale flexibiliteit verwijst naar een flexibele cognitieve controle, wat ervoor zorgt dat relevante informatie op het juiste moment in het werkgeheugen geactiveerd kan worden (Swagerman et al., 2015). Daarnaast blijkt dat het verwerken van emotioneel geladen informatie de prestatie van het werkgeheugen positief beïnvloedt en tevens zorgt emotioneel geladen informatie voor een betere verwerking van
deze informatie. Hierbij faciliteren de emotioneel geladen stimuli de capaciteit van het werkgeheugen in tegenstelling tot niet-emotioneel geladen (neutrale) stimuli (Lindström & Bohlin, 2011).
De hippocampus is een hersenstructuur die een belangrijke functie blijkt te vervullen bij het opslaan van informatie in het lange termijn geheugen. Tevens blijkt deze
hersenstructuur van belang te zijn bij het verwerken van informatie in het werkgeheugen. Tijdens het opslaan van nieuwe informatie in het geheugen is de hippocampus actief. De context waarin de informatie gepresenteerd wordt is van belang bij dit proces (Erickson et al., 2009; Erickson et al., 2011). Tijdens het opslaan van negatief emotioneel geladen stimuli blijkt namelijk dat de hippocampus meer activiteit vertoont in vergelijking met de activiteit tijdens het opslaan van neutrale stimuli (Erickson et al., 2009; Thomaes et al., 2013). Wanneer er sprake is van een beschadiging aan de hippocampus, blijkt dit een negatieve uitwerking te hebben op het functioneren van het werkgeheugen (Yonelinas, 2013).
Aanvullend blijkt dat fysieke fitheid een positieve samenhang vertoont met het volume van de hippocampus (Erickson et al., 2009; Erickson et al., 2011). Zo is een hoge mate van fysieke fitheid een protectieve factor tegen het verlies van het volume van de hippocampus. Tevens houdt een groter volume van de hippocampus verband met betere geheugenfunctieszoals het verwerken van stimuli (Colla et al., 2007; Erickson et al., 2009; Erickson et al., 2011; Zagaar et al., 2013).
Contextualisatie
Al in 1975 benadrukten Godden en Baddeley het belang van de omgeving bij het opslaan van ervaringen in het geheugen. Het onderzoek dat zij deden onder duikers liet zien dat een herinnering aan geleerde woorden beter toegankelijk was als deze woorden uit het geheugen opgehaald moesten worden in dezelfde context als waarin de woorden opgeslagen werden (Godden & Baddeley, 1975). Het onderzoek wees daarmee aan dat het opslaan van
informatie onderhevig is aan contextualisatie, waarnaar zij verwezen als contextafhankelijke geheugenopslag (Godden & Baddeley, 1975).
Contextualisatie refereert zodoende naar de invloed van de context tijdens het opslaan van gebeurtenissen (Van Ast, Cornelisse, Meeter, & Kindt, 2013). Er zijn verschillende aanwijzingen dat negatief emotioneel geladen gebeurtenissen contextonafhankelijk opgeslagen worden. Hiermee wordt bedoeld dat de herinneringen aan negatieve
gebeurtenissen te allen tijde op kunnen treden, ongeacht in welke context deze gebeurtenissen opgeslagen zijn (Kensinger & Corkin, 2003; Van Ast et al., 2013; Van Ast, Cornelisse, Meeter, Joëls, & Kindt, 2013). Eveneens verloopt het opslaan van negatief emotioneel geladen gebeurtenissen via een automatisch proces. Daarbij blijken deze negatieve gebeurtenissen beter onthouden te worden in vergelijking met neutrale gebeurtenissen (Kensinger & Corkin, 2003). Het opslaan van neutrale gebeurtenissen verloopt via een gecontroleerd proces. Bovendien worden neutrale gebeurtenissen meer contextafhankelijk in het geheugen opgeslagen (Kensinger & Corkin, 2003). Hiermee wordt bedoeld dat de
herinneringen aan neutrale gebeurtenissen uit het lange termijn geheugen opgehaald worden als de context op dat moment overeenkomt met de context waarin deze gebeurtenissen zijn opgeslagen in het geheugen (Kensinger & Corkin, 2003; Van Ast et al., 2013). Tevens wordt hiermee bedoeld dat herinneringen minder goed uit het lange termijn geheugen opgehaald kunnen worden, wanneer de context tijdens het ophalen afwijkt van de context tijdens het opslaan van de gebeurtenis (Kensinger & Corkin, 2003; Van Ast et al., 2013).
Al bekend is dat fysieke fitheid een positieve bijdrage levert aan verschillende andere functies in het brein, waaronder aan de cognitieve vaardigheden, zoals het opslaan, onthouden en ophalen van informatie (Hillman, Erickson, & Kramer, 2008; Erickson et al., 2009;
Erickson et al., 2011; Swagerman et al., 2015). Naast dat de hippocampus betrokken is bij het opslaan van nieuwe informatie in het werkgeheugen, is deze structuur ook van belang bij het
vormen van herinneringen aan gebeurtenissen in het lange termijn geheugen (Erickson et al., 2009; Erickson et al., 2011; Yonelinas, 2013; Bero et al., 2014). Daarnaast vervult de
hippocampus een belangrijke rol bij het ophalen van reeds opgeslagen informatie uit het lange termijn geheugen (Thomaes et al., 2013; Zagaar, Dao, Levine, Alhaider, & Alkadhi, 2013; Bero et al., 2014). Hierbij gaat het met name over de functie die de hippocampus vervult bij associatieve herinneringen. Bij dit soort herinneringen is de context van invloed geweest bij het opslaan van gebeurtenissen, oftewel contextgerelateerde geheugenopslag (Bero et al., 2014). Uit bestaand onderzoek is gebleken dat fysieke beweging als protectieve factor geldt tegen het verslechteren van de plasticiteit van de hippocampus. Door de plasticiteit van de hippocampus blijven betrokken geheugenfuncties beschermd en tevens blijft op die manier het lange termijn geheugen beter intact (Zagaar et al., 2013).
Huidig onderzoek
In huidig onderzoek wordt meer inzicht verkregen in de relatie tussen fysieke fitheid, werkgeheugenprestatie en contextualisatie. Hierbij wordt tevens de rol van emoties
onderzocht. Ten eerste wordt onderzocht wat de relatie is tussen fysieke fitheid en werkgeheugenprestatie. Hierbij wordt verwacht dat een hoge mate van fysieke fitheid
gerelateerd is aan een betere werkgeheugenprestatie bij zowel emotioneel geladen stimuli als bij neutrale stimuli vergeleken met een lage mate van fysieke fitheid. Eveneens wordt
verwacht dat de werkgeheugenprestatie bij een hoge mate van fysieke fitheid bij emotioneel geladen stimuli beter is vergeleken met neutrale stimuli. Om de werkgeheugenprestatie te meten wordt in huidig onderzoek gebruik gemaakt van de n-back taak waarbij participanten moeten aangeven of zij zowel emotioneel geladen woorden als neutrale woorden drie woorden daarvoor al dan niet reeds gepresenteerd hebben gekregen in een bepaalde reeks.
Ten tweede wordt onderzocht wat de samenhang is tussen fysieke fitheid en contextualisatie. Hierbij wordt verwacht dat een hoge mate van fysieke fitheid positief
geassocieerd is met een contextafhankelijk geheugenvoor zowel negatief emotioneel geladen stimuli als voor neutrale stimuli, vergeleken met een lage mate van fysieke fitheid. Tevens is de verwachting dat de geheugenopslag bij een hoge mate van fysieke fitheid voor emotionele stimuli meer contextafhankelijk is dan voor neutrale gezichten.Om geheugencontextualisatie te meten wordt in huidig onderzoek gebruik gemaakt van de contexttaak. Met deze taak wordt inzicht verkregen in de invloed van de context op het herkennen van al dan niet emotioneel geladen gezichten.
Het huidige onderzoek kan een toevoeging zijn aan de bestaande literatuur over dit onderwerp om verscheidene redenen. Allereerst omdat de invloed van fysieke fitheid op werkgeheugen voor zowel neutrale als emotionele stimuli in kaart gebracht wordt, in tegenstelling tot bestaande literatuur waar meestal uitsluitend gekeken is naar invloed van fysieke fitheid op de werkgeheugencapaciteit. Daarnaast omdat er gekeken wordt naar de invloed van fysieke fitheid op geheugencontextualisatie, waar in bestaande literatuur overwegend onderzoek is uitgevoerd naar wat de invloed van fysieke fitheid op de
hippocampus is. Tevens is het gunstig om inzicht te hebben in het proces van contextualisatie, aangezien de contextafhankelijkheid van emotionele gebeurtenissen zo groot mogelijk
gewenst wordt. Wanneer de contextafhankelijkheid van herinneringen bij een hoge mate van fysieke fitheid beter is, zal het verbeteren van fysieke fitheid geïmplementeerd kunnen worden in bestaande therapieën voor bijvoorbeeld het reduceren van symptomen van PTSS (Van Ast et al., 2013).
Methode Participanten
Aan dit onderzoek hebben 25 gezonde studenten van de Universiteit van Amsterdam (UvA) (N = 25) in de leeftijdscategorie van 18 tot 35 jaar deelgenomen. De participanten hadden een gemiddelde leeftijd van 19.80 jaar, waarbij sprake was van 20 vrouwelijke
participanten en 5 mannelijke participanten. Het experiment is voor aanvang goedgekeurd door de Ethische Commissie van de Faculteit der Maatschappij- en Gedragswetenschappen van de UvA.
Voor aanvang van het experiment zijn een aantal exclusie criteria opgesteld. De reden hiervoor is dat huidig experiment een onderdeel is van een uitgebreider experiment waarin tevens onderzoek is gedaan naar trauma. Met de potentiële participanten zijn de criteria doorlopen tijdens een telefonische medische screening. Aan de hand hiervan konden de onderzoekers beslissen of zij daadwerkelijk in aanmerking kwamen om deel te nemen aan het experiment.
Participanten hebben niet deelgenomen wanneer er sprake was van een van de volgende gegevens: jonger dan 18 of ouder dan 35 jaar; zwanger tijdens het experiment; in behandeling geweest voor psychiatrische of psychologische problemen in het afgelopen jaar; een neurologische ziekte (zoals epilepsie of ernstig hoofdletsel); een fysieke stoornis (zoals hartafwijkingen of astma); het gebruik van psychoactieve medicijnen in het afgelopen jaar; het gebruik van meer dan gemiddeld 15 glazen alcoholhoudende drank per week; het gebruik van meer dan gemiddeld eens per week cannabis of andere drugs; ervaren van extreme angst bij het zien van bloed; of heeft een serieuze traumatische ervaring gehad in het leven (zoals een auto ongeluk, ernstige levensbedreigende verwondingen, of fysieke mishandeling). Als beloning voor deelname aan het experiment hebben de participanten vier participantenpunten gekregen.
Materialen
Fysieke fitheid. Om de variabele fysieke fitheid te meten is gebruik gemaakt van de PWC75%/kg fietstest waarvan de betrouwbaarheid goed is gebleken (ICC = .96, p = .01; Batcho, Thonnard, & Nielens, 2012). Deze submaximale test is voor huidig experiment gekozen omdat gebleken is dat het relatief laag in kosten is om deze test af te nemen. Tevens
is een submaximale test veiliger vergeleken met een maximaal test waarbij de maximale hartslagfrequentie (HRmax) bereikt wordt. Doordat de PWC75%/kg een functie is van HRmax, wat afneemt met een toename in leeftijd, is de test toepasbaar op individuen van alle leeftijden om fitheid te meten. Om 75 procent van de hartslagfrequentie te berekenen wordt de volgende formule gebruikt: .75 * (220 – leeftijd). Er blijken verschillende factoren van invloed te zijn op de accuraatheid van de meting middels de PWC75%/kg fietstest. Om die reden wordt de participanten gevraagd om twee uur voor de fietstest niet te eten, niet te roken, geen cafeïne houdende dranken te drinken en niet te sporten. Door rekening met deze factoren te houden zal de fietstest de meest betrouwbare resultaten opleveren (Batcho, Thonnard, & Nielens, 2012).
Tijdens de fietstest wordt allereerst aan de participanten gevraagd om een elektrode op zowel de linker- als de rechterzijde van de borst en links naast de navel te bevestigen. Het EGC signaal werd gemeten met het programma VSRRP98 (Versatile Stimulus Response Registration Program, 1998; Universiteit van Amsterdam). De fietstest is vervolgens bij elke participant volgens het protocol afgenomen (Batcho, Thonnard, & Nielens, 2012). Als warming up en om de hartslag in rust te meten wordt de participanten gevraagd om plaats te nemen op de fiets en vervolgens twee minuten op het laagste wattage te fietsen. Hierna wordt het wattage verhoogd naar een belasting van 30 Watt, en wordt de participanten gevraagd om de focus te leggen op een trapfrequentie van 60 omwentelingen (RPM) per minuut. Tijdens de test wordt elke twee minuten het wattage met .5 verhoogd. Elke 30 seconden wordt genoteerd wat de hartslagfrequentie van de participant is (ECG). Bij het bereiken van 75 procent van de vooraf berekende maximale hartslag wordt het wattage teruggedraaid naar 0. Tot slot mag de participant uitfietsen. In huidig onderzoek is de fietstest als maatstaf gebruikt voor fysieke fitheid (Batcho, Thonnard, & Nielens, 2012).
Werkgeheugen. In huidig experiment is gebruik gemaakt van de n-back taak om de variabele werkgeheugenprestatie te meten. Tijdens deze taak worden neutrale en negatief emotioneel geladen woorden twee seconden gepresenteerd op een computerscherm. De woorden worden telkens gepresenteerd in blokken van 17, waarna een korte pauze volgt tot het volgende blok begint. De participanten moeten aangeven of zij het woord drie woorden geleden reeds gepresenteerd hebben gekregen tijdens het uitvoeren van de taak. Een
zogenoemde ‘3-terug match’ kan aangegeven worden door op de ‘z’ toets te klikken. Tevens worden er in de taak 2-terug matches en 4-terug matches gepresenteerd. Een zogenoemde ‘mismatch’ kan aangegeven worden door op de ‘m’ toets te klikken (Van Ast et al., 2014). De taak begint met een oefenblok waarin feedback gegeven wordt op de prestatie van de
participant. Vervolgens begint de test en zal deze gedurende 15 minuten blokken van 17 woorden presenteren waarin de participant zowel ‘matches’ als ‘mismatches’ moet aangeven.
Contextualisatie. Voor het meten van de variabele geheugencontextualisatie is gebruik gemaakt van de contexttaak (Van Ast et al., 2013). Tijdens het leren (‘encoding’) worden neutrale en negatief emotioneel geladen gezichten aangeboden tegen een achtergrond van bijvoorbeeld landschappen. Hierdoor ontstaan er unieke paren van gezichten in een bepaalde context. De participanten wordt gevraagd om het gezicht in interactie met de context te onthouden. Tevens moeten zij rapporteren hoe levendig zij zich het gezicht in combinatie met de achtergrond voor kunnen stellen, ofwel het subjectief contextualiseren van het gezicht. Het ‘encoding’ gedeelte van de contexttaak heeft een duur van ongeveer 15 minuten. 20 minuten na de afronding van het ‘encoding’ gedeelte van de test, wordt het herkennen van de gezichten gemeten (‘retrieval’). Om contextualisatie te meten wordt de helft van de gezicht-context paren gepresenteerd als intact, terwijl de andere helft in random combinaties gepresenteerd wordt.
Procedure
De participanten zijn geworven door een onderzoeksteam bestaande uit twee bachelor studenten en een master student van de studie Psychologie aan de UvA. De participanten zijn zowel vanuit het eigen netwerk van de onderzoekers als via het online laboratorium platform voor participanten benaderd. De participanten kregen vervolgens de telefonische medische screening waarin de exclusiecriteria door de onderzoekers uitgevraagd werden. Met de participanten die voldeden aan de voorwaarden voor deelname werd meteen een afspraak gepland voor het afnemen van de testen in het laboratorium. In het laboratorium hebben de participanten allereerst een uitgebreide informatiebrochure over het onderzoek ontvangen. Daaropvolgend werd de deelname bevestigd door akkoord te gaan met de
toestemmingsverklaring voordat het experiment daadwerkelijk van start ging. Deze toestemmingsverklaring is tevens ondertekend door de onderzoeker die op dat moment aanwezig was in het laboratorium om de testen af te nemen.
De fietstest PWC75%/kg, de n-back taak en de contexttaak zijn afgenomen als onderdeel van een uitgebreider experiment, en bestond uit twee verschillende sessies. In de eerste sessie werd allereerst de contexttaak door de participanten uitgevoerd om zo de contextualisatie te meten. Vervolgens werd in de eerste sessie de n-back taak uitgevoerd om de werkgeheugenprestatie te meten. In de tweede sessie, die een week later plaatsvond, werd de fietstest PWC75%/kg uitgevoerd om fysieke fitheid te meten.
Analysestrategie
De resultaten die uit de drie testen zijn verkregen, zijn met behulp van ‘Statistical Package for Social Scientists’ (SPSS) verwerkt en geanalyseerd. Om te onderzoeken wat het effect van fysieke fitheid voor neutrale en emotioneel geladen stimuli op zowel
tweeën verdeeld. Op deze manier werd zowel een groep ‘laag fit’ als een groep ‘hoog fit’ gevormd.
Om de werkgeheugenprestatie te meten zijn de scores op de n-back taak berekend op basis van het herkennen van goede matches (‘hit rates’) en het onterecht herkennen van matches (‘false alarm rates’). Hierbij wordt gebruik gemaakt van d-prime (d’). D’ betreft een prestatiemaat voor het werkgeheugen. Voor elke participant wordt d’ berekend, hiermee worden correcte back matches gecorrigeerd voor trials die onjuist herkend worden als 3-back match. Hierbij geldt dat hoe hoger de verkregen score voor d’ is, hoe beter de prestatie van het werkgeheugen is. Vervolgens is door middel van een Repeated Measures ANOVA onderzocht wat de invloed van fysieke fitheid op werkgeheugen is. Hierbij was de ‘between subjects’ factor GroupFit en was de ‘within subjects’ factor emotie, met de levels ‘proportie d’ neutraal’ en ‘proportie d’ negatief’. Op deze manier werd zowel gekeken of er een hoofdeffect van fysieke fitheid op werkgeheugenprestatie bestond, als of er een interactie effect van emotie bestond. Omdat verwacht werd dat fysieke fitheid een positieve invloed heeft op de werkgeheugenprestatie, is er eenzijdig getoetst (α = .1).
Om geheugencontextualisatie te meten zijn de scores op de contexttaak wederom berekend op basis van het herkennen van goede combinaties, waarbij het in dit geval ging om het al dan niet juist herkennen van gezichten in de achtergrond die gepresenteerd was. Hierbij is tevens gebruik gemaakt van d’, waarbij geldt dat hoe hoger de score op d’ is, hoe beter de geheugencontextualisatie is. De Repeated Measures ANOVA is eveneens gebruikt om te onderzoeken wat de invloed van fysieke fitheid op contextualisatie is. Hierbij was de ‘between subjects’ factor GroupFit. Naast dat er gekeken werd of er een hoofdeffect van fysieke fitheid op contextualisatie bestond, is onderzocht of er een interactie effect van emotie bestond. Hierbij was de ‘within subjects’ factor emotie, met de levels ‘verschilscore context
neutraal’ en ‘verschilscore context negatief’. Omdat verwacht werd dat fysieke fitheid een positieve invloed heeft op de geheugencontextualisatie, is ook hier eenzijdig getoetst (α = .1).
Resultaten
In huidig onderzoek zijn de gegevens van alle 25 participanten (N = 25) meegenomen alvorens de data analyse uit te voeren in SPSS.
Werkgeheugen
Ten eerste wordt onderzocht wat de samenhang is tussen fysieke fitheid en werkgeheugen. In SPSS is een Repeated Measures ANOVA gebruikt om de invloed van fysieke fitheid op het werkgeheugen in kaart te brengen. De prestatie van het werkgeheugen wordt op basis van de verkregen data uit de n-back taak gemeten en vervolgens gecorrigeerd door middel van d’ (Van Ast et al., 2014).De resultaten laten zien dat er geen significant verband bestaat tussen fysieke fitheid en werkgeheugenprestatie (F(1, 23) = .110, p = .744). Dit resultaat betekent dat er geen hoofdeffect van fysieke fitheid op werkgeheugenprestatie bestaat, waarbij er geen rekening is gehouden met de factor emotie (neutrale en negatieve woorden). Tevens is er geen significant interactie effect gevonden, waarbij wel rekening gehouden wordt met de factor emotie (F(1, 23) = .029, p = .866). Concluderend is er in huidig onderzoek geen verschil gevonden in de werkgeheugenprestatie tussen een hoge mate en een lage mate van fysieke fitheid. Tevens is hierin geen onderscheid te vinden op basis van emotie.
Contextualisatie
Ten tweede is gekeken naar de samenhang tussen fysieke fitheid en contextualisatie. Eveneens is een Repeated Measures ANOVA gebruikt om dit in kaart te brengen. De geheugenprestatie van de contexttaak wordt ook hier gecorrigeerd door d’ (Van Ast et al., 2013). Op deze manier wordt de proportie juist herkende gezichten gecorrigeerd voor de proportie gezichten die ‘nieuw’ gepresenteerd werden en die onjuist als ‘oud’ werden
herkend.Uit de verkregen resultaten blijkt dat er een significant verband bestaat tussen fysieke fitheid en geheugencontextualisatie (F(1, 23) = 3.600, p = .070) (Figuur 1). Dit is het hoofdeffect van fysieke fitheid op de geheugencontextualisatie, waarbij geen rekening gehouden is met de factor emotie (neutrale en negatieve gezichten). Wanneer gekeken wordt naar de richting van het effect blijkt dat een hoge mate van fysieke fitheid, tegen verwachting in, samengaat met een lage mate van geheugencontextualisatie in plaats van met een hoge mate van geheugencontextualisatie. Gekeken naar het interactie effect, dus inclusief de factor emotie, blijkt dat er geen significant interactie verband gevonden is tussen fysieke fitheid, geheugencontextualisatie en emotie (F(1, 23) = 0.079, p = .781).
Concluderend is er in huidig onderzoek een verschil gevonden in de mate van contextualisatie tussen een hoge mate en een lage mate van fysieke fitheid, echter is hierin geen effect toe te schrijven aan de factor emotie en is de richting van het effect anders dan verwacht werd op basis van bestaande literatuur.
Figuur 1. Geheugencontextualisatie bij een lage mate van fysieke fitheid en een hoge mate van fysieke fitheid, onderscheiden op basis van de factor emotie.
Discussie
In huidige studie is onderzoek gedaan naar de rol van emoties in de relatie tussen fysieke fitheid en werkgeheugenprestatie, en naar de rol van emoties in de relatie tussen fysieke fitheid en contextualisatie bij participanten in de leeftijdscategorie van 18 tot 35 jaar. De resultaten van huidig onderzoek kwamen niet overeen met de bevindingen die naar voren kwamen uit eerdere studies naar de rol van emoties in de relatie tussen fysieke fitheid, werkgeheugenprestatie en contextualisatie. Uit voorgaande studies is namelijk gebleken dat een hoge mate van fysieke fitheid een positieve samenhang vertoont met
werkgeheugenprestatie, vooral als het gaat om het verwerken van emotioneel geladen
informatie vergeleken met neutrale informatie. Daarbij is uit eerdere studies gebleken dat een hoge mate van fysieke fitheid samenhangt met een hoge mate van contextafhankelijk
geheugen, waarbij er meer contextafhankelijkheid van emotionele gebeurtenissen is vergeleken met neutrale gebeurtenissen.
Tevens komen de resultaten uit huidig onderzoek niet overeen met de vooraf
opgestelde onderzoekshypothesen. Bij een hoge mate van fysieke fitheid werd verwacht dat zowel de emotioneel geladen woorden als de neutrale woorden beter herkend zouden worden in de n-back taak, vergeleken met een lage mate van fysieke fitheid. Tevens werd verwacht dat de emotioneel geladen woorden beter herkend zouden worden dan de neutrale woorden. Deze hypothese wordt in huidig onderzoek niet bevestigd. Daarnaast werd verwacht dat bij een hoge mate van fysieke fitheid de geheugenprestatie op contextafhankelijkheid van zowel negatieve als neutrale gezichten beter was in vergelijking met een lage mate van fysieke fitheid. Daarbij werd tevens verwacht dat emotioneel geladen gezichten meer
contextafhankelijk zouden worden herkend vergeleken met neutrale gezichten. Deze hypothese wordt in huidig onderzoek eveneens niet bevestigd. Er is gebleken dat een lage
mate van fysieke fitheid samengaat met een hoge mate van contextualisatie, in tegenstelling tot wat op basis van bestaande literatuur verwacht werd.
Concluderend blijkt dat er geen relatie tussen fysieke fitheid en werkgeheugenprestatie bestaat bij gezonde volwassenen in de leeftijd tussen 18 en 35 jaar. Daarentegen blijkt dat er wel een relatie bestaat tussen fysieke fitheid en contextualisatie, waarbij tegen verwachting in een hoge mate van fysieke fitheid samengaat met een lage mate van contextualisatie.Zowel voor werkgeheugen als voor contextualisatie blijkt uit dit onderzoek dat hierbij geen
onderscheid wordt gemaakt tussen neutrale en emotioneel geladen informatie. Beperkingen
De resultaten die uit deze studie naar voren gekomen zijn kennen een aantal
beperkingen, waardoor deze met enige voorzichtigheid en zorgvuldig geïnterpreteerd moeten worden. Allereerst zijn de resultaten van deze studie gebaseerd op een kleine groep
participanten (N = 25), waardoor het effect van fysieke fitheid op zowel
werkgeheugenprestatie als op geheugencontextualisatie onderschat of overschat zou kunnen worden (Agresti & Franklin, 2008; Field, 2009). Tevens kennen de resultaten uit huidig onderzoek een lage Power, te weten .4. Wanneer de Power van resultaten uit een onderzoek ten minste .8 is kan er met zekerheid gezegd worden dat de gevonden effecten daadwerkelijk toe te schrijven zijn aan de variabelen die in het onderzoek gemeten worden (Field, 2009). Bij een lage Power wordt aangeraden om het onderzoek te repliceren met meer deelnemers. Bijkomend kunnen de conclusies die gebaseerd zijn op de resultaten van een kleine steekproef leiden tot een lage mate van externe validiteit, waardoor het generaliseren naar de populatie bemoeilijkt wordt (Hoyle, Harris, & Judd, 2002; Field, 2009). Het is wenselijk om in vervolgonderzoek een grotere steekproef te hanteren, om zo de generaliseerbaarheid en de waarde van de resultaten uit huidige studie te vergroten.
Ten tweede zouden de resultaten die verkregen zijn uit de ECG meting vertekend kunnen zijn. Te weten dat kleine bewegingen van de participant het ECG signaal al konden verstoren. Tijdens het uitvoeren van de PWC75%/kg fietstest bleek het voor de participanten lastig om erg stil te zitten en tijdens het roteren van de trappers uitsluitend de benen te blijven bewegen. Tevens aangezien het wattage elke twee minuten verhoogd werd en het trappen hiermee telkens zwaarder werd. In vervolgonderzoek zou het om deze reden wenselijk zijn om de hartslag tijdens de fietstest op een andere manier te meten. Een suggestie hiervoor is het gebruiken van een hartslagband, waarmee de kans verkleind wordt dat het ECG signaal door fietsbewegingen verstoord wordt.
Ten derde werd tijdens het uitvoeren van de fietstest (PWC75%/kg) door de
onderzoeker het wattage per twee minuten verhoogd door aan een knop op de fiets te draaien. Middels het draaien aan deze knop verschoof een meetlat waarvan de onderzoeker het
wattage af kon lezen. Een beperking hiervan zou kunnen zijn dat de onderzoekers niet allen vanuit dezelfde hoek het wattage van de meetlat hebben afgelezen. De betrouwbaarheid van de fietstest zou hierdoor in het geding kunnen komen. In vervolgonderzoek is het aan te raden om een fiets te gebruiken waarbij het wattage op een digitale wijze afgelezen kan worden. Zo kan een grotere mate van overeenstemming tussen de onderzoekers betreffende het verhogen van het wattage bereikt worden, waardoor de resultaten beter vergelijkbaar zijn.
Ten vierde blijkt uit bestaand onderzoek dat het volume van de hippocampus van de participanten zowel de werkgeheugenprestatie als de geheugencontextualisatie kan
beïnvloeden (Colla et al., 2007; Erickson et al., 2009; Erickson et al., 2011; Zagaar et al., 2013). In huidige studie zijn gegevens betreffende het volume van de hippocampus echter niet meegenomen in de data analyse. Dit heeft mogelijk invloed uitgeoefend op de resultaten die uit huidige studie blijken. Om te onderzoeken of de hippocampus bijvoorbeeld een
werkgeheugenprestatie en contextualisatie is het aan te raden om het volume van deze hersenstructuur te meten in vervolgonderzoek.
Ondanks de bovengenoemde beperkingen, zijn de resultaten uit dit onderzoek een aanvulling op bestaande literatuur over fysieke fitheid en het effect hiervan op zowel het werkgeheugen als op geheugencontextualisatie en de rol van neutrale en emotioneel geladen informatie. Om te verklaren op welke wijze een lage mate van fysieke fitheid samenhangt met een hoge mate van contextualisatie ongeacht de emotionele lading van de gebeurtenissen, zal er meer onderzoek uitgevoerd moeten worden naar de relatie tussen fysieke fitheid, emoties en contextualisatie.
Concluderend is in huidige studie onderzoek gedaan naar de rol van emoties in de relatie tussen fysieke fitheid, werkgeheugenprestatie en contextualisatie bij gezonde volwassenen in de leeftijd van 18 tot 35 jaar. Gebleken is dat een hoge mate van fysieke fitheid geen invloed heeft op de werkgeheugenprestatie, ongeacht of er gebruik gemaakt werd van neutrale of emotioneel geladen informatie. Eveneens kwam in deze studie naar voren dat een lage mate van fysieke fitheid een positieve samenhang vertoont met
geheugencontextualisatie, waarbij ook geen invloed bestond van ofwel neutrale informatie ofwel emotioneel geladen informatie. De uitkomsten van huidig onderzoek vormen een waardevol startpunt voor vervolgonderzoek, waarin de invloed van fysieke fitheid op werkgeheugenprestatie en geheugencontextualisatie voor zowel neutrale als emotioneel geladen stimuli verder onderzocht kan worden.
Literatuurlijst
Agresti, A., & Franklin, C. (2008). Statistics: The art and science of learning from data. Upper Saddle River, NJ: Pearson Higher Education.
Backx, F. J. G., Baarveld, F., & Voorn, T. B. (2009). Sportgeneeskunde. Houten: Bohn Stafleu van Loghum. Opgehaald van http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-90
-313-6543-2_2#page-1
Baddeley, A. (2000). The episodic buffer: a new component of working memory? Trends in cognitive sciences, 4, 417-423. doi:10.1016/S1364-6613(00)01538-2
Baddeley, A. D., & Hitch, G. (1974). Working memory. The psychology of learning and motivation, 8, 47-89.
Bero, A. W., Meng, J., Cho, S., Shen, A. H., Canter, R. G., Ericsson, M., & Tsai, L. (2014). Early remodeling of the neocortex upon episodic memory encoding. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 32, 11852 – 11857. doi:10.1073/pnas.1408378111
Colla, M., Kronenberg, G., Deuschle, M., Meichel, K., Hagen, T., Bohrer, M., & Heuser, I. (2007). Hippocampal volume reduction and HPA-system activity in major depression. Journal of Psychiatric Research, 41, 553 – 560. doi:10.1016/j.jpsychires.2006.06.011 Dodge, T., & Lambert, S. F. (2009) Positive self-beliefs as a mediator of the relationship between adolescents’ sports participation and health in young adulthood. Journal of youth adolescence, 38, 813-825. doi:10.1007/s10964-008-9371-y
Ericsson, I., & Karlsson, M. K. (2011). Effects of increased physical activity and motor training on motor skills and self-esteem. International Journal of Sport Psychology, 42, 461 – 479. Opgehaald van http://muep.mah.se/handle/2043/12972
Erickson, K. I., Prakash, R. S., Voss, M. W., Chaddock, L., Hu, L., Morris, K. S., White, S. M., Wójcicki, T. R., McAuley, E., & Kramer, A. F. (2009). Aerobic fitness is associated with hippocampal volume in elderly humans. Hippocampus, 19, 1030 – 1039. doi:10.1002/hipo.20547
Erickson, K. I., Voss, M. W., Prakash, R. S., Basak, C., Szabo, A., Chaddock, L., Kim, J. S., Heo, S., Alves, H., White, S. M., Wojcicki, T. R., Mailey, E., Vieira, V. J., Martin, S. A., Pence, B. D., Woods, J. A., McAuley, E., & Kramer, A. F. (2011). Exercise
training increases size of hippocampus and improves memory. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 108, 3017 – 3022. doi:10.1073/pnas.1015950108 Field, A. (2009). Discovering statistics using SPSS (3th ed.) Thousand Oaks: SAGE
Publications Ltd.
Gillison, F. B., Skevington, S. M., Sato, A., Standage, M., & Evangelidou, S. (2009). The effects of exercise interventions on quality of life in clinical and healthy populations; a meta-analysis. Social Science & Medicine, 68, 1700 – 1710. doi:10.1016/j.socscimed .2009.02.028
Godden, D. R. & Baddeley, A. D. (1975). Context-dependent memory in two natural environments: on land and underwater. British Journal of Psychology, 66, 325 – 331.
Hillman, C. H., Castelli, D. M., & Buck, S. M. (2005). Aerobic fitness and neurocognitive function in healthy preadolescent children. Medicine and science in sports and exercise, 37, 1967 – 1974. doi:10.1249/01.mss.0000176680.79702.ce
Hillman, C. H., Erickson, K. I., & Kramer, A. F. (2008). Be smart, exercise your heart:
exercise effects on brain and cognition. Nature Reviews Neuroscience, 9, 58-65. doi:
10.1038/nrn2298
Hoyle, R. H., Harris, M. J., & Judd, C. M. (2002). Research Methods in Social Relations. Boston, MA: Cengage Learning.
Kensinger, E. A., & Corkin, S. (2003). Two routes to emotional memory: Distinct neural processes for valence and arousal. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 9, 3310 – 3315. doi: 10.1073/pnas.0306408101
Lindström, B. R., & Bohlin, G. (2011). Emotion processing facilitates working memory performance. Cognition and Emotion, 7, 1196 – 1204. doi:10.1080
Mammen, G., & Faulkner, G. (2013). Physical activity and the prevention of depression. American Journal of Preventive Medicine, 45, 649 – 657. doi: 10.1016
/j.amepre.2013.08.001
Peluso, M. A. M., & Guerra de Andrade, L. H. S. (2005). Physical activity and mental health: the association between exercise and mood. Clinics, 60, 61-70. doi:10.1590 /S1807-59322005000100012
Rebar, A. L., Stanton, R., Geard, D., Short, C., Duncan, M. J., & Vandelanotte, C. (2015). A meta-meta analysis of the effect of physical activity on depression and anxiety in non clinical adult populations. Health Psychology Review, 9, 366 – 378. doi:
10.1080/17437199.2015.1022901
Sibley, B. A., & Beilock, S. L. (2007). Exercise and working memory: An individual
differences investigation. Journal of Sport & Exercise, 29, 783 – 791. Opgehaald van https://scholar.googleusercontent.com/scholar?q=cache:RYDiIucCEgUJ
:scholar.google.com/+physical+fitness+AND+working+memory&hl=nl&as_sdt =0,5&as_ylo=1996&as_yhi=2016
Sliter, K. A. (2014). Initial evidence for the buffering effect of physical activity on the relationship between workplace stressors and individual outcomes. International Journal of Stress Management, 4, 348 – 360. doi: 10.1037/a0038110
Swagerman, S. C., De Geus, E. J. C., Koenis, M. M. G., Hulshoff Pol, H. E., Boomsma, D. I., & Kan, K. (2015). Domain dependent associations between cognitive functioning and regular voluntary exercise behavior. Brain and Cognition, 97, 32 – 39.
doi:10.1016/j.bandc.2015.04.001
Thomaes, K., Dorrepaal, E., Draijer, N., De Ruiter, M. B., Elzinga, B. M., Sjoerds, Z., Van Balkom, A. J., Smit, J. H., & Veltman, D. J. (2013). Increased anterior cingulate cortex and hippocampus activation in complex PTSD during encoding of negative
words. SCAN, 8, 190 – 200. doi:10.1093/scan/nsr084
Van Ast, V. A., Cornelisse, S., Meeter, M., Joëls, M., & Kindt, M. (2013). Time-dependent effects of cortisol on the contextualization of emotional memories. Biological Psychiatry, 74, 809 – 816. doi:10.1016/j.biopsych.2013.06.022
Van Ast, V. A., Cornelisse, S., Meeter, M., & Kindt, M. (2013). Cortisol mediates the effects of stress on the contextual dependency of memories. Psychoneuroendocrinology, 41, 97 – 110. doi:10.1016/j.psyneuen.2013.12.007
Van Ast, V. A., Spicer, J., Smith, E. E., Schmer-Galunder, S., Liberzon, I., Abelson, J. L., Wager, T. D. (2014). Brain Mechanisms of Social Threat Effects on Working Memory. Cerebral Cortex, 26, 544-556. doi:10.1093/cercor/bhu206
Yonelinas, A. P. (2013). The hippocampus supports high-resolution binding in the service of perception, working memory and long-term memory. Behavioral brain research, 254, 34 – 44. doi:10.1016/j.bbr.2013.05.030
Zagaar, M., Dao, A., Levine, A., Alhaider, I., & Alkadhi, K. (2013). Regular exercise prevents sleep deprivation associated impairment of long-term memory and synaptic plasticity in the CA1 area of the hippocampus. SLEEP, 36, 751 – 761.
