Connectivité à l’état de repos et neuroimagerie de l’activité du cortex préfrontal lors d’une pratique d’asana de yoga en bloc à l’aide de la fNIRS

Cette recherche utilise la fNIRS pour explorer si l’activité cérébrale peut être mesurée au cours de quatre asanas de yoga courants, dans le but de comprendre l’impact neurologique du yoga sur le cortex préfrontal. Cette recherche comble le manque de compréhension de la façon dont les asanas de yoga affectent l’activité cérébrale en utilisant l’imagerie neuronale mobile pour mesurer la fonction cérébrale pendant le mouvement, un domaine d’étude auparavant limité. La fNIRS offre un avantage clé en permettant de mesurer l’activité cérébrale pendant le mouvement et dans des environnements naturels, contrairement à l’IRMf et à l’EEG, qui sont limités à des environnements statiques et contrôlés.

Notre laboratoire développera des méthodologies fNIRS pour mesurer la charge de travail cognitive et les résultats du traitement dans divers contextes du monde réel, y compris la thérapie de la dyslexie, les interventions de dépression basées sur le yoga, la formation médicale et les tâches d’assemblage de fabrication.

[Narrateur] Pour commencer, utilisez l’appareil portable fNIRS pour collecter des données. Positionnez les sources lumineuses et les détecteurs dans les supports de capuchon conformément à la disposition bilatérale du cortex préfrontal fournie par le fabricant. Maintenez une séparation du détecteur de source de 3,0 centimètres pour une détection optimale du signal cortical. Incluez deux courts canaux de séparation espacés de 1,0 centimètre pour isoler les réponses hémodynamiques corticales en faisant régresser les signaux superficiels comme le flux sanguin du cuir chevelu. Ensuite, sélectionnez quatre postures fondamentales de Hatha yoga à utiliser dans l’étude, qui constituent le cœur de Surya Namaskar, car elles sont largement pratiquées et permettent d’évaluer les inversions et les extensions du dos. Concevoir la présentation expérimentale au format PowerPoint avec un guide visuel et auditif pour les participants. Assurez-vous que chaque diapositive affiche une photo et le nom d’une posture en espagnol avec son nom sanskrit entre parenthèses. Faites défiler les postures B, C et D toutes les 30 secondes dans un ordre aléatoire pendant la présentation, tout en appelant simultanément les noms des postures à haute voix. Intercalez de manière aléatoire la posture de base entre les poses actives pour équilibrer la séquence et réduire les effets de pratique ou d’habitation. Pour la gestion et la cohérence des données, standardisez tous les supports visuels en ajustant la résolution de l’image et le style du texte et étiquetez-les avec des noms de posture espagnols et sanskrits. Assurez-vous que chaque participant peut voir clairement l’écran de présentation avant de commencer. Introduisez ensuite les postures actives et de base, en décrivant leurs caractéristiques visuelles et leur alignement. Préparez l’espace d’expérimentation en plaçant un tapis de yoga, un système de corde mural et un écran de présentation visible devant le participant. Vérifiez que l’écran est lisible sans bloquer les mouvements. Étalonnez maintenant le système fNIRS en vérifiant la batterie, les fonctionnalités et la compatibilité logicielle. Positionnez les optodes sur le cuir chevelu du participant selon le système international 10-20 et ajustez la forme de la tête et la densité des cheveux. Connectez le capuchon fNIRS au logiciel d’acquisition à l’aide de Bluetooth pour surveiller l’acquisition du signal en temps réel pendant les états pré et post-repos et tout au long de la pratique des asanas de yoga. Utilisez l’interface système pour vérifier les paramètres de qualité du signal, tels que le rapport signal/bruit et l’indice de couplage du cuir chevelu. Une fois le participant assis, vérifiez que ses pieds sont à plat, les mains sur ses genoux et le dos soutenu. Demandez-leur s’ils sont à l’aise avant de commencer. Ensuite, fixez le capuchon optode avec une mentonnière et utilisez un bâton de bambou pour séparer les cheveux afin d’obtenir un contact direct avec le cuir chevelu. Avec le bonnet fixé et le participant assis, demandez-lui de se détendre les yeux fermés pour commencer la mesure de l’état de repos pré-asana pendant six minutes. Collectez des données fNIRS à 25 hertz pendant cette période. Utilisez le logiciel d’acquisition pour évaluer la qualité du signal à l’aide du module DAQ. Pour assurer un mouvement minimal, demandez aux participants de ne pas bouger leurs sourcils ou de toucher leur visage et d’éviter de s’endormir pendant l’état de repos. Ensuite, demandez aux participants s’ils se sont endormis accidentellement pour vérifier l’exactitude des données. Une fois le premier état de repos terminé, retirez la chaise. Demandez aux participants de rester debout tout en confirmant que le signal reste stable. Demandez-leur de suivre la présentation préprogrammée, qui progresse automatiquement avec des indices de posture. Donnez des instructions verbales au fur et à mesure de la présentation. Enregistrez manuellement les marqueurs de posture étiquetés A, B, C et D à l’aide de la fonction d’annotation d’événements du logiciel d’acquisition pour horodater chaque transition pour l’analyse des données. Après la session active, vérifiez que tous les marqueurs de posture ont été correctement appariés avec les transitions de diapositives correspondantes pour garantir un étiquetage précis des données. Avec le capuchon toujours fixé et la qualité du signal confirmée, demandez aux participants de s’asseoir à nouveau. Ensuite, commencez la mesure de l’état de repos post-asana avec les yeux fermés pendant six minutes. Attendez deux à cinq minutes après l’asana pour vous assurer que le système est calibré et que les signaux sont clairs avant de commencer la mesure après le repos. Rappelez aux participants d’éviter de bouger et de rester éveillés comme lors de la période de repos précédente, puis commencez la mesure après le repos. L’analyse préliminaire des canaux actifs a révélé des différences significatives entre la posture de contrôle A et les postures B et C. La posture B a suscité des réponses d’hémoglobine oxygénée significativement plus importantes par rapport à la posture de base A dans tous les canaux mesurés. La posture C a également entraîné des réponses HBO significativement élevées par rapport à la posture de base A. Des augmentations significatives de l’activité du cortex préfrontal ont été observées pendant les trois postures de yoga actives par rapport à la posture de base, l’activité étant particulièrement prononcée dans l’hémisphère droit. La posture B a induit la plus grande activation neuronale dans le cortex préfrontal inférieur droit et médian. La posture C a entraîné une activation bilatérale du cortex préfrontal. La posture D n’a montré qu’un seul canal significatif avec une augmentation modérée de la concentration d’hémoglobine oxygénée, suggérant le moins d’impact sur l’activité du cortex préfrontal parmi les trois postures. L’analyse de la connectivité fonctionnelle à l’état de repos a montré une diminution de la connectivité principalement dans le cortex préfrontal médial gauche après la pratique des asanas de yoga, qui est une région associée au réseau du mode par défaut.