Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen

Max Oberste-Frielinghaus

Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen

Max Oberste-Frielinghaus

Section Molecular and Cellular Sports Medicine

Publication: Book/Report › Dissertations

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Abstract

A single session of endurance exercise can improve subsequent cognitive performances. Nevertheless, does this hold also true for young and healthy adults that are at the peak of their physical and mental capacity? Some researchers think that this is unlikely. They have doubts whether young and healthy adults still have the potential for short-term increases of their cognitive performances. Representatives of this standpoint explain the positive effects reported in the literature with bias that should result from methodological weaknesses of the studies concerned. As central points of criticism regarding the methodology of existing research, they list: (i) the usage of passive control groups (e.g., waiting, reading, or watching TV), against which the acute endurance exercise is tested for subsequent cognitive benefits, (ii; the lack of control for potential learning effects when using cognitive psychological testing procedures (lack of habituation to testing procedures prior to the actual examination); (iii) the usage of test variables with questionable validity (no separation of basic information processing capacity from the cognitive performance component that is actually investigated in the study)
In this thesis, a potential biasing influence of the above-mentioned methodological points of criticism is explicitly investigated. Thereby, the effects of acute endurance exercise induced effects on subsequent interference control performances in young and healthy adults are in focus. Interference control is a cognitive subdomain. It is part of executive functioning and describes the ability to control cognitive conflicts that occur between processing a target- stimulus and distractor-stimuli. In this thesis, interference control is exclusively investigated because it is, by far, the most investigated cognitive subdomain in the acute exercise-cognition paradigm. Only this broad database allows meta-analytical moderator analyses regarding the influence of the methodological points of criticism.
This thesis reports about two studies and one systematic review. In the first study, it was attempted to replicate the positive effects of acute endurance exercise on subsequent
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interference control performances in young and healthy adults as they are (partly) reported in the literature. However, the above-mentioned methodological shortcomings were avoided. The results of that study did not confirm positive effects of acute endurance exercise on subsequent interference control performances in young and healthy adults.
In order to investigate whether the usage of passive control groups in existing studies might be responsible for the failed replication of positive effects in the first study a second study was conducted. This study captured the expectations that young and healthy adults have towards passive control group treatments and towards acute endurance exercise regarding cognitive benefits. Expectations are powerful as they can influence the behavior of participants. This is commonly understood as placebo effects. However, different to what was expected, the second study did not show higher expectations towards acute endurance exercise than towards passive control group treatments regarding cognitive benefits.
In a final systematic review with meta-analysis, it was shown that the effect of acute endurance exercise on subsequent interference control performances in young and healthy adults is significant but small. The small size of the effect can explain the failed replication of a positive effect in the first study. The statistical power of the first study was too small to show a significant small effect. Moreover, a meta-analytic moderator analysis made clear that none of the above listed methodological shortcomings moderate the effect of acute endurance exercise on subsequent interference control performances.
To conclude, acute endurance exercise can improve subsequent interference control performances even in young and healthy adults. The above-mentioned methodological points of criticism cannot explain these positive effects. However, the effect is small. Therefore, relevance of acute endurance exercise induced interference control benefits for everyday living is likely to be rather marginal. On the contrary, in situations with high demands for interference control performance, like in eSports, small benefits could be decisive. Other groups, already suffering from cognitive decline should benefit much stronger from acute endurance exercise.

Original language	German

Place of Publication	Köln
Publisher	Deutsche Sporthochschule Köln
Number of pages	68
Publication status	Published - 2020

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ManteltextLicence: GNU LGPL

Citation

@book{b85a570ee1604fd7bf6c69e6203e2c4c,

title = "Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen",

abstract = "Einmalige Ausdauerbelastungen k{\"o}nnen anschlie{\ss}ende kognitive Leistungen verbessern. Doch gilt dies auch f{\"u}r junge, gesunde Erwachsene, die sich auf dem H{\"o}hepunkt ihrer k{\"o}rperlichen und geistigen Leistungsf{\"a}higkeit befinden? Einige Wissenschaftler halten das f{\"u}r unwahrscheinlich. Sie bezweifeln, dass bei jungen, gesunden Erwachsenen noch Potentiale f{\"u}r kurzfristige, kognitive Leistungszuw{\"a}chse bestehen. Die Vertreter dieses Standpunktes erkl{\"a}ren die in der Literatur existierenden, positiven Effekte als Resultat von Verzerrungen, die aufgrund methodischer Schw{\"a}chen der betreffenden Studien entstehen sollen. Als zentrale methodische Kritikpunkte werden aufgef{\"u}hrt: (i) Der Einsatz passiver Kontrollgruppen (bspw. Warten, Lesen oder Fernsehen), gegen die die einmalige Ausdauerbelastung hinsichtlich nachfolgender kognitiver Benefits getestet wird; (ii) die nicht-Beachtung von m{\"o}glichen Lerneffekten beim Einsatz von kognitionspsychologischen Testverfahren (keine Gew{\"o}hnung an die Testverfahren im Vorfeld der Untersuchung); (iii) die Verwendung von Testvariablen mit zweifelhafter G{\"u}ltigkeit (bspw. keine Trennung der basalen Informationsverarbeitungskapazit{\"a}t von der eigentlich im Fokus der Studie stehenden kognitiven Leistungskomponente)In dieser Arbeit wird explizit untersucht, ob die genannten methodischen Kritikpunkte die Ergebnisse von Studien zum Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende kognitive Leistungen verzerren. Dabei stehen die Effekte einer einmaligen Ausdauerbelastung auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen im Fokus. Die Interferenzkontrolle ist eine kognitive Subdom{\"a}ne. Sie ist Teil der exekutiven Funktionen und beschreibt die F{\"a}higkeit, Verarbeitungskonflikte, die zwischen einem Ziel-Stimulus und St{\"o}rreizen auftreten, zu kontrollieren. Die Interferenzkontrolle wird exklusiv in dieser Arbeit behandelt, weil sie die mit Abstand am meisten untersuchte kognitive Subdom{\"a}ne im Akutbelastungs-Kognitions-Paradigma ist. Nur diese breite empirische Datenbasis erm{\"o}glicht meta-analytische Moderatorenanalysen zum Einfluss der methodischen Kritikpunkte.Die vorliegende Arbeit berichtet von zwei Studien und einem Review. In der ersten Studie wurde versucht, die (zum T eil) in der Literatur berichteten, positiven Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen zu replizieren. Die oben genannten, methodischen M{\"a}ngel wurden dabei jedoch vermieden. Die Ergebnisse der Studie konnten positive Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen nicht best{\"a}tigen.Um zu {\"u}berpr{\"u}fen, ob die nicht-Replizierbarkeit positiver Effekte auf die Verwendung passiver Kontrollgruppen in existierenden Studien zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist, wurde eine zweite Studie durchgef{\"u}hrt. Diese erfasste die Erwartungen, die junge, gesunde Erwachsene an passive Kontrollgruppenbehandlungen und an akute Ausdauerbelastungen hinsichtlich kognitiver Benefits haben. Erwartungen sind wirkungsm{\"a}chtig, da sie das Verhalten der Probanden beeinflussen k{\"o}nnen. Man spricht dann von Placebo-Effekten. Anders als vermutet, zeigten sich jedoch keine h{\"o}heren Erwartungen an akute Ausdauerbelastungen als an passive Kontrollgruppenbehandlungen.In einem abschlie{\ss}enden systematischen Review mit Meta-Analyse konnte gezeigt werden, dass der Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen zwar signifikant aber lediglich klein ist. Die geringe Gr{\"o}{\ss}e des Effekts kann die Nicht-Replizierbarkeit positiver Effekte in der ersten Studie erkl{\"a}ren. Die statistische Power der ersten Studie war zu gering, um einen signifikanten, kleinen Effekt zu zeigen. Eine meta-analytische Moderatorenanalyse im Rahmen des systematischen Reviews machte au{\ss}erdem deutlich, dass keines der oben aufgef{\"u}hrten methodischen M{\"a}ngel den Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen moderiert.Zusammenfassend l{\"a}sst sich feststellen, dass einmalige Ausdauerbelastungen selbst bei jungen, gesunden Erwachsenen Interferenzkontrollleistungen verbessern k{\"o}nnen. Die oben genannten methodischen Kritikpunkte k{\"o}nnen die positiven Effekte nicht erkl{\"a}ren. Der Effekt ist jedoch lediglich klein. Die Alltagsrelevanz belastungsinduzierter Verbesserungen derInterferenzkontrollleistung bei jungen, gesunden Erwachsenen d{\"u}rfte daher gering sein. In Situationen mit sehr hohen Anforderungen an die Interferenzkontrollleistung, wie bspw. im eSport Bereich, k{\"o}nnten kleine Vorteile jedoch bereits einen entscheidenden Unterschied bedeuten. Andere Zielgruppen, die bereits unter kognitiven Leistungsminderungen leiden, k{\"o}nnten hinsichtlich kognitiver Benefits erheblich st{\"a}rker von akuten Ausdauerbelastungen profitieren.",

author = "Max Oberste-Frielinghaus",

note = "Kumulative Dissertation",

year = "2020",

language = "Deutsch",

publisher = "Deutsche Sporthochschule K{\"o}ln",

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TY - BOOK

T1 - Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen

AU - Oberste-Frielinghaus, Max

N1 - Kumulative Dissertation

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Einmalige Ausdauerbelastungen können anschließende kognitive Leistungen verbessern. Doch gilt dies auch für junge, gesunde Erwachsene, die sich auf dem Höhepunkt ihrer körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit befinden? Einige Wissenschaftler halten das für unwahrscheinlich. Sie bezweifeln, dass bei jungen, gesunden Erwachsenen noch Potentiale für kurzfristige, kognitive Leistungszuwächse bestehen. Die Vertreter dieses Standpunktes erklären die in der Literatur existierenden, positiven Effekte als Resultat von Verzerrungen, die aufgrund methodischer Schwächen der betreffenden Studien entstehen sollen. Als zentrale methodische Kritikpunkte werden aufgeführt: (i) Der Einsatz passiver Kontrollgruppen (bspw. Warten, Lesen oder Fernsehen), gegen die die einmalige Ausdauerbelastung hinsichtlich nachfolgender kognitiver Benefits getestet wird; (ii) die nicht-Beachtung von möglichen Lerneffekten beim Einsatz von kognitionspsychologischen Testverfahren (keine Gewöhnung an die Testverfahren im Vorfeld der Untersuchung); (iii) die Verwendung von Testvariablen mit zweifelhafter Gültigkeit (bspw. keine Trennung der basalen Informationsverarbeitungskapazität von der eigentlich im Fokus der Studie stehenden kognitiven Leistungskomponente)In dieser Arbeit wird explizit untersucht, ob die genannten methodischen Kritikpunkte die Ergebnisse von Studien zum Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende kognitive Leistungen verzerren. Dabei stehen die Effekte einer einmaligen Ausdauerbelastung auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen im Fokus. Die Interferenzkontrolle ist eine kognitive Subdomäne. Sie ist Teil der exekutiven Funktionen und beschreibt die Fähigkeit, Verarbeitungskonflikte, die zwischen einem Ziel-Stimulus und Störreizen auftreten, zu kontrollieren. Die Interferenzkontrolle wird exklusiv in dieser Arbeit behandelt, weil sie die mit Abstand am meisten untersuchte kognitive Subdomäne im Akutbelastungs-Kognitions-Paradigma ist. Nur diese breite empirische Datenbasis ermöglicht meta-analytische Moderatorenanalysen zum Einfluss der methodischen Kritikpunkte.Die vorliegende Arbeit berichtet von zwei Studien und einem Review. In der ersten Studie wurde versucht, die (zum T eil) in der Literatur berichteten, positiven Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen zu replizieren. Die oben genannten, methodischen Mängel wurden dabei jedoch vermieden. Die Ergebnisse der Studie konnten positive Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen nicht bestätigen.Um zu überprüfen, ob die nicht-Replizierbarkeit positiver Effekte auf die Verwendung passiver Kontrollgruppen in existierenden Studien zurückzuführen ist, wurde eine zweite Studie durchgeführt. Diese erfasste die Erwartungen, die junge, gesunde Erwachsene an passive Kontrollgruppenbehandlungen und an akute Ausdauerbelastungen hinsichtlich kognitiver Benefits haben. Erwartungen sind wirkungsmächtig, da sie das Verhalten der Probanden beeinflussen können. Man spricht dann von Placebo-Effekten. Anders als vermutet, zeigten sich jedoch keine höheren Erwartungen an akute Ausdauerbelastungen als an passive Kontrollgruppenbehandlungen.In einem abschließenden systematischen Review mit Meta-Analyse konnte gezeigt werden, dass der Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen zwar signifikant aber lediglich klein ist. Die geringe Größe des Effekts kann die Nicht-Replizierbarkeit positiver Effekte in der ersten Studie erklären. Die statistische Power der ersten Studie war zu gering, um einen signifikanten, kleinen Effekt zu zeigen. Eine meta-analytische Moderatorenanalyse im Rahmen des systematischen Reviews machte außerdem deutlich, dass keines der oben aufgeführten methodischen Mängel den Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen moderiert.Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass einmalige Ausdauerbelastungen selbst bei jungen, gesunden Erwachsenen Interferenzkontrollleistungen verbessern können. Die oben genannten methodischen Kritikpunkte können die positiven Effekte nicht erklären. Der Effekt ist jedoch lediglich klein. Die Alltagsrelevanz belastungsinduzierter Verbesserungen derInterferenzkontrollleistung bei jungen, gesunden Erwachsenen dürfte daher gering sein. In Situationen mit sehr hohen Anforderungen an die Interferenzkontrollleistung, wie bspw. im eSport Bereich, könnten kleine Vorteile jedoch bereits einen entscheidenden Unterschied bedeuten. Andere Zielgruppen, die bereits unter kognitiven Leistungsminderungen leiden, könnten hinsichtlich kognitiver Benefits erheblich stärker von akuten Ausdauerbelastungen profitieren.

AB - Einmalige Ausdauerbelastungen können anschließende kognitive Leistungen verbessern. Doch gilt dies auch für junge, gesunde Erwachsene, die sich auf dem Höhepunkt ihrer körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit befinden? Einige Wissenschaftler halten das für unwahrscheinlich. Sie bezweifeln, dass bei jungen, gesunden Erwachsenen noch Potentiale für kurzfristige, kognitive Leistungszuwächse bestehen. Die Vertreter dieses Standpunktes erklären die in der Literatur existierenden, positiven Effekte als Resultat von Verzerrungen, die aufgrund methodischer Schwächen der betreffenden Studien entstehen sollen. Als zentrale methodische Kritikpunkte werden aufgeführt: (i) Der Einsatz passiver Kontrollgruppen (bspw. Warten, Lesen oder Fernsehen), gegen die die einmalige Ausdauerbelastung hinsichtlich nachfolgender kognitiver Benefits getestet wird; (ii) die nicht-Beachtung von möglichen Lerneffekten beim Einsatz von kognitionspsychologischen Testverfahren (keine Gewöhnung an die Testverfahren im Vorfeld der Untersuchung); (iii) die Verwendung von Testvariablen mit zweifelhafter Gültigkeit (bspw. keine Trennung der basalen Informationsverarbeitungskapazität von der eigentlich im Fokus der Studie stehenden kognitiven Leistungskomponente)In dieser Arbeit wird explizit untersucht, ob die genannten methodischen Kritikpunkte die Ergebnisse von Studien zum Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende kognitive Leistungen verzerren. Dabei stehen die Effekte einer einmaligen Ausdauerbelastung auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen im Fokus. Die Interferenzkontrolle ist eine kognitive Subdomäne. Sie ist Teil der exekutiven Funktionen und beschreibt die Fähigkeit, Verarbeitungskonflikte, die zwischen einem Ziel-Stimulus und Störreizen auftreten, zu kontrollieren. Die Interferenzkontrolle wird exklusiv in dieser Arbeit behandelt, weil sie die mit Abstand am meisten untersuchte kognitive Subdomäne im Akutbelastungs-Kognitions-Paradigma ist. Nur diese breite empirische Datenbasis ermöglicht meta-analytische Moderatorenanalysen zum Einfluss der methodischen Kritikpunkte.Die vorliegende Arbeit berichtet von zwei Studien und einem Review. In der ersten Studie wurde versucht, die (zum T eil) in der Literatur berichteten, positiven Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen zu replizieren. Die oben genannten, methodischen Mängel wurden dabei jedoch vermieden. Die Ergebnisse der Studie konnten positive Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen nicht bestätigen.Um zu überprüfen, ob die nicht-Replizierbarkeit positiver Effekte auf die Verwendung passiver Kontrollgruppen in existierenden Studien zurückzuführen ist, wurde eine zweite Studie durchgeführt. Diese erfasste die Erwartungen, die junge, gesunde Erwachsene an passive Kontrollgruppenbehandlungen und an akute Ausdauerbelastungen hinsichtlich kognitiver Benefits haben. Erwartungen sind wirkungsmächtig, da sie das Verhalten der Probanden beeinflussen können. Man spricht dann von Placebo-Effekten. Anders als vermutet, zeigten sich jedoch keine höheren Erwartungen an akute Ausdauerbelastungen als an passive Kontrollgruppenbehandlungen.In einem abschließenden systematischen Review mit Meta-Analyse konnte gezeigt werden, dass der Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen zwar signifikant aber lediglich klein ist. Die geringe Größe des Effekts kann die Nicht-Replizierbarkeit positiver Effekte in der ersten Studie erklären. Die statistische Power der ersten Studie war zu gering, um einen signifikanten, kleinen Effekt zu zeigen. Eine meta-analytische Moderatorenanalyse im Rahmen des systematischen Reviews machte außerdem deutlich, dass keines der oben aufgeführten methodischen Mängel den Effekt akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen moderiert.Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass einmalige Ausdauerbelastungen selbst bei jungen, gesunden Erwachsenen Interferenzkontrollleistungen verbessern können. Die oben genannten methodischen Kritikpunkte können die positiven Effekte nicht erklären. Der Effekt ist jedoch lediglich klein. Die Alltagsrelevanz belastungsinduzierter Verbesserungen derInterferenzkontrollleistung bei jungen, gesunden Erwachsenen dürfte daher gering sein. In Situationen mit sehr hohen Anforderungen an die Interferenzkontrollleistung, wie bspw. im eSport Bereich, könnten kleine Vorteile jedoch bereits einen entscheidenden Unterschied bedeuten. Andere Zielgruppen, die bereits unter kognitiven Leistungsminderungen leiden, könnten hinsichtlich kognitiver Benefits erheblich stärker von akuten Ausdauerbelastungen profitieren.

M3 - Dissertationsschrift

BT - Effekte akuter Ausdauerbelastungen auf nachfolgende Interferenzkontrollleistungen bei jungen, gesunden Erwachsenen

PB - Deutsche Sporthochschule Köln

CY - Köln

ER -