Conectividad en estado de reposo y neuroimagen de la actividad de la corteza prefrontal durante una práctica de asanas de yoga de diseño de bloques con fNIRS

Esta investigación utiliza fNIRS para explorar si la actividad cerebral se puede medir durante cuatro asanas de yoga comunes, con el objetivo de comprender el impacto neurológico del yoga en la corteza prefrontal. Esta investigación aborda la brecha en la comprensión de cómo las asanas de yoga afectan la actividad cerebral mediante la utilización de imágenes neuronales móviles para medir la función cerebral durante el movimiento, un área de estudio previamente limitada. fNIRS ofrece una ventaja clave al permitir la medición de la actividad cerebral durante el movimiento y en entornos naturales, a diferencia de fMRI, EEG, que se limitan a entornos estáticos y controlados.

Nuestro laboratorio desarrollará metodologías fNIRS para medir la carga de trabajo cognitiva y los resultados del tratamiento en diversos contextos del mundo real, incluida la terapia de dislexia, las intervenciones para la depresión basadas en el yoga, la capacitación médica y las tareas de ensamblaje de fabricación.

[Narrador] Para comenzar, use el dispositivo fNIRS portátil para recopilar datos. Coloque las fuentes de luz y los detectores en los soportes de las tapas de acuerdo con el diseño de la corteza prefrontal bilateral proporcionado por el fabricante. Mantenga una separación del detector de fuente de 3,0 centímetros para una detección óptima de la señal cortical. Incluya dos canales de separación cortos espaciados a 1,0 centímetros para aislar las respuestas hemodinámicas corticales mediante la regresión de señales superficiales como el flujo sanguíneo del cuero cabelludo. A continuación, seleccione cuatro posturas fundamentales de Hatha yoga para ser utilizadas en el estudio, que forman el núcleo de Surya Namaskar, ya que se practican ampliamente y permiten evaluar las inversiones y las extensiones de la espalda. Diseñar la presentación experimental en formato PowerPoint con una guía visual y auditiva para los participantes. Asegúrese de que cada diapositiva muestre una foto y el nombre de una postura en español con su nombre sánscrito entre paréntesis. Recorra las posturas B, C y D cada 30 segundos en orden aleatorio durante la presentación, mientras que simultáneamente grita los nombres de las posturas en voz alta. Intercala aleatoriamente la postura de referencia entre las posturas activas para equilibrar la secuencia y reducir los efectos de práctica o habitación. Para la gestión y consistencia de los datos, estandarice todos los materiales visuales ajustando la resolución de la imagen y el estilo del texto y etiquete cada uno con nombres de postura en español y sánscrito. Asegúrese de que cada participante pueda ver claramente la pantalla de presentación antes de comenzar. Luego presente las posturas activas y de referencia, describiendo sus características visuales y alineación. Prepare el espacio experimental colocando una esterilla de yoga, un sistema de cuerdas montado en la pared y una pantalla de presentación visible frente al participante. Confirme que la pantalla es legible sin bloquear el movimiento. Ahora calibre el sistema fNIRS comprobando la batería, la funcionalidad y la compatibilidad del software. Coloque los optodos en el cuero cabelludo del participante de acuerdo con el sistema internacional 10-20 y ajústelos a la forma de la cabeza y la densidad del cabello. Conecte la tapa fNIRS al software de adquisición mediante Bluetooth para monitorear la adquisición de señales en tiempo real durante los estados de descanso previos y posteriores y durante la práctica de asanas de yoga. Utilice la interfaz del sistema para verificar los parámetros de calidad de la señal, como la relación señal-ruido y el índice de acoplamiento del cuero cabelludo. Con el participante sentado, confirme que sus pies estén planos, las manos en el regazo y la espalda apoyada. Pregúnteles si se sienten cómodos antes de comenzar. A continuación, asegure la gorra optode con una correa para la barbilla y use un palo de bambú para separar el cabello para el contacto directo con el cuero cabelludo. Con la gorra asegurada y el participante sentado, indíquele que se relaje con los ojos cerrados para comenzar la medición del estado de reposo previo a la asana durante seis minutos. Recopile datos fNIRS a 25 hercios durante este tiempo. Utilice el software de adquisición para evaluar la calidad de la señal a través del módulo DAQ. Para garantizar un movimiento mínimo, indique a los participantes que no muevan las cejas ni se toquen la cara y que eviten quedarse dormidos durante el estado de reposo. Luego, pregunte a los participantes si se quedaron dormidos accidentalmente para verificar la precisión de los datos. Una vez que se complete el primer estado de reposo, retire la silla. Haga que los participantes se pongan de pie mientras confirman que la señal permanece estable. Indíqueles que sigan la presentación preprogramada, que progresa automáticamente con señales de postura. Proporcione instrucciones verbales a medida que se ejecuta la presentación. Registre manualmente los marcadores de postura etiquetados como A, B, C y D utilizando la función de anotación de eventos en el software de adquisición para marcar la hora de cada transición para el análisis de datos. Después de la sesión activa, revise que todos los marcadores de postura coincidan correctamente con las transiciones de diapositivas correspondientes para garantizar un etiquetado de datos preciso. Con la tapa aún asegurada y la calidad de la señal confirmada, indique a los participantes que se sienten nuevamente. Luego comience la medición del estado de reposo posterior a la asana con los ojos cerrados durante seis minutos. Espere de dos a cinco minutos después de la asana para garantizar la calibración del sistema y señales claras antes de comenzar la medición posterior al reposo. Recuerde a los participantes que eviten el movimiento y permanezcan despiertos como en el período de descanso anterior, luego comience la medición posterior al descanso. El análisis preliminar de los canales activos reveló diferencias significativas entre la postura de control A y las posturas B y C. La postura B provocó respuestas de hemoglobina oxigenada significativamente mayores en relación con la postura inicial A en todos los canales medidos. La postura C también resultó en respuestas HBO significativamente elevadas en relación con la postura inicial A. Se observaron aumentos significativos en la actividad de la corteza prefrontal durante las tres posturas activas de yoga en comparación con la postura inicial, con una actividad particularmente pronunciada en el hemisferio derecho. La postura B indujo la mayor activación neuronal en la corteza prefrontal inferior derecha y medial. La postura C resultó en la activación bilateral de la corteza prefrontal. La postura D exhibió solo un canal significativo con un aumento moderado en la concentración de hemoglobina oxigenada, lo que sugiere el menor impacto en la actividad de la corteza prefrontal entre las tres posturas. El análisis de conectividad funcional en estado de reposo mostró una disminución de la conectividad principalmente en la corteza prefrontal medial izquierda después de la práctica de asanas de yoga, que es una región asociada con la red de modo predeterminado.