Körperliche Betätigung induziert einen mentalen Fluss im Zusammenhang mit dem Katecholaminspiegel bei Männern, die nicht an Wettkämpfen, aber nicht an Wettkämpfen teilnehmen

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 14238 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Ziel der Studie war es, körperliche Betätigungsbedingungen und katecholaminabhängige Unterschiede aufzudecken, während eine Person nach nicht-wettkampfmäßigen und wettkampfmäßigen Laufübungen einen Flow-Zustand (FS) erlebt. Der Katecholaminspiegel im Urin im Labor wurde mit einer klinischen Standardmethode während vor und nach körperlicher Betätigung gemessen. Die nicht wettbewerbsorientierte Aufgabe umfasste intermittierende Laufübungen, vom absoluten Anfang bis zur Erschöpfung. Die Übung wird zunächst einzeln durchgeführt, später im Wettbewerb mit anderen Läufern. 22 Männer (Durchschnittsalter: 40,27; SD: 5,4; Min.–Max.: 31–49 Jahre) wurden nach folgendem Kriterium ausgewählt: Gesundheitszustand ohne Einnahme von Medikamenten, idealerweise Routinetraining (Laufen, Radfahren oder Schwimmen). Regelmäßig durchgeführt, mindestens dreimal pro Woche, 45 Minuten pro Sitzung. Während der nichtkompetitiven Aufgabe war eine hohe FS-Erfahrung mit einem niedrigen Katecholaminspiegel (Noradrenalin und Adrenalin) verbunden, während parallel dazu die hohe FS mit einer niedrigen Konzentration an Homovallinsäure verbunden war. Unter Wettkampfbedingungen wurden FS-bedingte Veränderungen des Katecholaminspiegels bisher nicht festgestellt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die niedrige Konzentration der zirkulierenden Katecholamine die Hypothese der vorübergehenden Hypofrontalität in Bezug auf die FS-Erfahrungen stützt. Darüber hinaus spielen die synchronisierte Neurosekretion von Noradrenalin und Adrenalin eine wesentliche Rolle bei der Manifestation und der Verlängerung von FS unter nicht wettbewerbsorientierten Trainingsbedingungen.

Laut Nakamura et al. manifestiert sich der Flow-Zustand als unerwartet euphorisches, erhebendes Gefühl, bei dem ein distales Umweltereignis mit dem Körper und dem persönlichen Raum einer Person verschmilzt. Die räumlichen und zeitlichen Hinweise der aktuell ausgeführten Aktionen treten im Hinblick auf die bewusste Kontrolle aus dem Vordergrund und führen zu einem Ort, an dem eine automatische Abfolge aufeinanderfolgender Aktionen herrscht. Sie fließen ohne starke Aufmerksamkeitskontrolle, Sorgen und unangenehme Anstrengungen1. Die Aufmerksamkeit reagiert nicht auf Umweltreize und die sozialen Anforderungen werden marginal, die Umsetzung bleibt jedoch zielorientiert und selbstbewusst2,3,4. Die allgemeine Beschreibung von FS beinhaltet einen positiven affektiven Zustand, der eine hohe kognitive Flexibilität zur Integration komplexer visueller Szenen und motorischer Aktionen beinhaltet. Ausgangspunkt des flussgeführten Handelns ist ein souverän ablaufendes mentales Schema. In den meisten Fällen manifestiert sich das FS in Zuständen, die mit hohen geistigen oder körperlichen Leistungen und intensiven physiologischen Reaktionen verbunden sind, während das Ergebnis des flussgesteuerten Verhaltens individuell positiv bewertet wird5. Die Definition des Flusszustands stammt aus mehreren Interviews mit Künstlern, Sportlern, Outdoor-Enthusiasten, Wissenschaftlern, Entdeckern und drogenabhängigen Bevölkerungsgruppen. Seine Faktoren wurden durch selbstberichtete Fragebögen gemessen. Das Gleichgewicht zwischen Herausforderung und Fähigkeiten, die Verschmelzung von Handlung und Bewusstsein, klare Ziele, Konzentration auf die Ausführung der Aufgabe, zurückgezogenes Selbstbewusstsein, Erfahrungen intrinsischer Belohnung und Unabhängigkeit im Sinne und in der Interpretation des emotionalen Zustands sind die Hauptmerkmale des FS. Der FS weist einen dualen Charakter auf; Die eine Seite wird als kognitives Arbeitsmodell betrachtet, die andere Seite ist ein gewünschter affektiver Zustand, das Flow-Erlebnis schlechthin1.

Bei der fMRT-Aufzeichnung waren erhöhte FS-Spiegel mit einer erhöhten Aktivität im unteren Frontalgyrus und im Putamen verbunden, und im Gegensatz dazu wurde eine verringerte Aktivität im medialen Frontalcortex und in der Amygdala festgestellt6. Ähnliche Ergebnisse wurden in EEG-, transkraniellen Gleichstrom-Hirnstimulations- und Nahinfrarotspektroskopie-Studien berichtet7,8,9. Darüber hinaus war FS mit höheren Theta-Aktivitäten in den frontalen Hirnregionen verbunden10. Diese Ergebnisse stützen die transiente hypofrontale neurokognitive Theorie (THT), in der FS von Dietrich11 eingeführt wurde. Aufgrund der aktuellen Belege für THT können die Komponenten von FS in einem detaillierten Netzwerk artikuliert werden, in dem der dorsolaterale präfrontale Kortex über den Informationspuffer des Arbeitsgedächtnisses eine wesentliche Rolle bei der Regulierung direkter Umweltauslöser und der Bereitstellung von Automatismen aus dem Striatal spielt System. Diese Bereiche beschäftigen sich mit der Konstruktion selbstreflexiver Referenzen und dem konfliktbasierten Erregungssystem des Gehirns. Während Einzelpersonen ihren Drang zu einer zielgerichteten Aktion aufrechterhalten, unterstützt sie dieses vorübergehende, von oben nach unten gerichtete Hemmsystem dabei, unabhängig von den redundanten Umweltsignalen ohne intensive bewusste Anstrengung oder Kontrolle auf die Aufgabe konzentriert zu bleiben12. Der FS spielt eine große Rolle in der innovativen künstlerischen Kreativität, einschließlich mehrerer Bereiche erfolgreicher sportlicher Leistungen. Allerdings schränken schnelle Veränderungen in der Zirkulation von Neurotransmittern und die Einschränkung der fMRT-Nutzung bei intensiver körperlicher Aktivität die Ermittlung des genauen Zusammenhangs des Neurotransmitter-Hintergrunds mit FS ein.

Studien an Menschen und Tieren zeigen, wie körperliche Betätigung Veränderungen von Dopamin (D), Noradrenalin (NA) und Adrenalin (A) hervorruft und gleichzeitig zur Form einer akuten kognitiven und Verhaltensverantwortung beiträgt. Die Katecholamine NA, A und Dopamin D sind die Hauptregulatoren der durch körperliche Betätigung hervorgerufenen physischen, emotionalen und kognitiven Reaktion und der Motivation der zielgerichteten Ausführung. Das dopaminerge System hat seinen Ursprung in der Substantia nigra und dem ventralen tegmentalen Kern und übernimmt über den nigrostriatalen Weg seine Rolle bei der Erfassung und dem Abruf der nachfolgenden Bewegungsschemata13, 14. Andererseits unter Berücksichtigung des dopaminergen mesolimbisch-mesokortikalen Systems Der Weg, der mit dem medialen präfrontalen Kortex verbunden ist, beschäftigt sich mit der Motivation und Regulierung des belohnungsorientierten Verhaltens, bei dem die Annäherung (etwas zu tun) und die erwartete Belohnung (ein Ziel zu planen und sich vorzustellen, positioniert in einem räumlichen und zeitlichen Umgebungskontext mit Routen und Karten) erfolgt ) sind Begleitwirkstoffe15. Es ist jedoch erwähnenswert, dass die Komponenten der Katecholamine (CATs) in jedem Fall eine gegenseitige Regulierung zeigten, abhängig von der Lage der Rezeptoren im Gehirn16. Insbesondere beeinflussen die Bedingungen der laufenden Übungen das Ergebnis der Aufführung und die Ausprägung des FS7.

Die Übungen gelten als Verhaltensintervention, die die Gesundheit und Plastizität des Gehirns verbessert und gleichzeitig für Neuroprotektion sowie geistige und körperliche Fitness sorgt. Eine erfolgreiche Leistung erfordert eine genaue Zielbeschreibung, persönliche Beharrlichkeit und ein übermäßiges Training der motorischen Abläufe, die alle als Hauptvoraussetzung für eine qualitativ hochwertigere sportliche Leistung dienen17. Eine Mindestvoraussetzung bei sportlicher Aktivität ist die Beibehaltung der Bewegungs- und kognitiven Strategie zur automatisierten Steuerung der Aktion sowie das Selbstvertrauen und die angstfreie Umsetzung einer Idee18. Das Folgen der bewusst gesteuerten Bewegungen, das Einüben des bewussten Aufarbeitungstrainings in Hypnose oder Achtsamkeitsmediationen sind sehr hilfreich, um den Teil der Bewegungen in eine globale Gestalt zu übertragen. Bei der Neubewertung liegt der Fokus auf dem automatischen Ablauf der Handlungen, während die Umweltauslöser desensibilisiert oder depersonalisiert werden. Diese geistige Ausgelassenheit spielt eine wesentliche Rolle bei der Manifestation des FS, sowohl bei rhythmischen, körperlichen Übungen als auch beim Aufbau motorischer Abläufe. Ergebnisse aus fMRT-Studien unterstützen die spezifische Rolle des präfrontalen Aufmerksamkeitsnetzwerks bei der Induktion von FS bei Sportlern und Outdoor-Enthusiasten19. Das FS manifestiert sich bei verschiedenen Arten sportlicher Aktivitäten und sowohl bei jüngeren als auch bei älteren Sportlern20. Die Aufmerksamkeitsverteilung, eine relativ mühelose tiefe Innovation in die aufgabenbezogene aktuelle Aktivität, ist der Hauptbereich, um den FS, die optimale Erregung und den sportlichen Leistungserfolg zu verstehen21.

Sport und regelmäßiges körperliches Training nutzen die vielfältigen Mechanismen des Hämodynamik- und Neurotransmittersystems des Gehirns, was sich positiv auf die Verbesserung der motorischen Fähigkeiten sowie der sozialen und kognitiven Fähigkeiten auswirkt und die körperliche und psychische Gesundheit unterstützt22,23,24. In einer früheren Studie, die sich auf Hobbyläufer konzentrierte, wurden deutliche Katecholaminveränderungen in der Serumkonzentration und den Urinmetaboliten bei körperlichen Belastungen festgestellt, nämlich bei der Belastung durch nicht-wettkampfmäßige oder wettbewerbsorientierte Übungen; Die D-, NA- und A-Konzentration bleibt bis zum Abschluss der Aufgabe erhöht25, 26. Die vorgeschlagene Hauptfrage ist die Art und Weise, wie sich dieses Katecholamin während des Trainings bei Personen mit unterschiedlichem FS-Grad nach Abschluss einer nicht wettkampfmäßigen oder wettkampfmäßigen körperlichen Übung verändert. Während sich der Körper und der mentale Apparat an die körperlichen Herausforderungen anpassen, spielt die Regulierung von NA, A und D eine zentrale Rolle im emotionalen und motivierenden Aspekt der Anpassung und beeinflusst die Integration affektiver, kognitiver und motorischer Funktionen27. Die Definition von FS, optimaler Erregung, mentaler und emotionaler Verfassung zur Erreichung hervorragender körperlicher oder geistiger Leistung2, umfasst verschiedene Phasen während intensiver sportlicher Aktivität. Der optimale Zustand hängt von trainierten motorischen und kognitiven Fähigkeiten ab, die die Art und Weise der Aufmerksamkeitsverteilung beeinflussen. Unter nicht wettbewerbsorientierten Bedingungen sind die vorherrschenden mentalen Zustände Freude, gesteigerte Motivation, wahrgenommene Kontrolle, veränderte Wahrnehmungen, Absorption und Selbstvertrauen. In einem Wettbewerbsumfeld können jedoch die Konzentration auf ein festes Ziel, schnelle Entscheidungen, zunehmender Aufwand und ein gesteigertes Bewusstsein von Vorteil sein, um den Sieg zu erreichen18. In diesem Zustand verhält sich der Rennstress wie eine Kupplung, die eine Änderung der Erregungsrate und eine Änderung des Fokus der Aufmerksamkeitsverteilung hervorruft. Die vorliegende Studie konzentriert sich auf spezielle motorische, emotionale und kognitive Veränderungen, die sich subjektiv als intensives FS-Erlebnis manifestieren. In Anbetracht der Theorie der transienten Hypofrontalität in Bezug auf FS14 kann das durch körperliche Betätigung verursachte FS eine Manifestation einer Hypoaktivität des präfrontalen Kortex sein. Dieser Vorschlag wird durch EEG-Studien gestützt, allerdings hat die Neurotransmissionsforschung bisher kein kohärentes Konzept hinsichtlich FS-bezogener CAT-Assoziationen ergeben. Die Zusammenhänge zwischen Neurotransmittern im Zentralnervensystem und ausgeschiedenen Katecholaminen im Urin sind nicht vollständig bewiesen. Es liegen jedoch klinische Daten vor, die darauf hindeuten, dass Tests auf Neurotransmitter im Urin ein Hilfsmittel zur Abschätzung der Funktion des Nervensystems sein könnten, wie im Fall von ADHS, PTSD usw Depression28,29,30. In dieser Studie nehmen wir an, dass ausgeschiedene CATs (NA, A und D) und ihre Metaboliten; Vanillylmandelsäure (VMA) und Homovanillinsäure (HVA) sind mit dem Grad der FS verbunden, die sich sowohl bei nicht-wettkampfmäßigem Training als auch bei Wettkampfübungen manifestieren kann. Andererseits variieren Häufigkeit und Muster einer Manifestation von FS in Abhängigkeit von anderen Persönlichkeitsveranlagungen, einschließlich dem Grad der Angst, dem Grad des Selbstvertrauens, der emotionalen Intelligenz31 und der mit der Absorptionsfähigkeit verbundenen parasympathischen psychophysiologischen Aktivierung32. Die FS- und die ausgeschiedenen CAT-Assoziationen werden vor und nach dem Training unter nicht wettkampfmäßigen und wettkampfmäßigen Laufbedingungen gemessen. Die Einführung des zustandsabhängigen Flusses basiert auf dem Vorschlag von Csikszentmihalyi3 und Rakei et al.31, dass ein erhöhtes Maß an Stress, wie z. B. Konkurrenz oder Angst, zu einer erhöhten Aufmerksamkeit für die Anforderungen der Umwelt führt33 und gleichzeitig das Auftreten von Stress abschwächt FS-Erfahrungen. Wir nehmen an (Hy1): Der Highscore im FS wird unter nicht wettbewerbsorientierten Laufbedingungen höher sein als im Vergleich zu wettbewerbsorientierten Laufbedingungen. (Hy2): Der hohe Wert im FS kann auf niedrigere Werte bei Angst und höhere Werte bei Selbstvertrauen zurückgeführt werden. Darüber hinaus (Hy3): Wie eine frühere Studie nahelegte26, hängt die zirkulierende Menge der CATs mit dem Bedarf an körperlicher Anstrengung während des Trainings unter nicht wettbewerbsorientierten und wettbewerbsorientierten Bedingungen zusammen und wird bis zum Ende der Aufgabenerledigung erhöht, unabhängig von der angewandten Differenz Bedingungen. Die letzte und letzte Hypothese (Hy4): Wir gehen davon aus, dass die Menge der ausgeschiedenen CATs unter nicht-kompetitiven Bedingungen geringer sein wird als im Vergleich zu kompetitiven Bedingungen.

Die gemessenen Blutparameter zeigten keine signifikante Korrelation zwischen dem nicht wettkampfmäßigen und dem wettkampfmäßigen Lauftest, wie zuvor veröffentlicht26.

Die erhaltenen Daten deuten auf einen Unterschied mit großer Effektgröße zwischen nicht-kompetitiven und kompetitiven Bedingungen in Bezug auf die Flow-Skala des Action-Awareness-Merging (AAM) hin. Unter Wettkampfbedingungen war der Score des AAM-Flusses niedriger als unter Nicht-Wettkampfbedingungen (Tabelle 1).

Die Persönlichkeitsmerkmale Wohlbefinden (Mittelwert = 11,47; SD = 3,0), Depression (Mittelwert = 11,28; SD = 2,4) und wahrgenommener Lebensstress (Mittelwert = 20,1; SD = 5,9) wurden mit den Durchschnittswerten einer Stichprobe der verglichen Die nationale Bevölkerung gab an, dass diese Teilnehmer als gesunde Stichprobe angesehen werden könnten34. Darüber hinaus waren höhere FS mit einem geringeren wahrgenommenen Lebensstress verbunden. Darüber hinaus war die nach dem Laufen verabreichte selbstberichtete Angst in den meisten Fällen sowohl unter nicht-wettkampfmäßigen als auch unter wettkampfmäßigen Bedingungen bei Teilnehmern mit Erfahrungen mit hohem Flow-Zustand geringer. In Anbetracht des emotionalen Zustands nach dem Laufen waren die geringe somatische Angst und das hohe Selbstvertrauen mit einem höheren Flow-Zustand in nicht-wettkampfbezogenen und Wettkampfsituationen verbunden (Tabelle 2).

ANOVAs mit wiederholten Messungen wurden verwendet, um die Auswirkung von Zeit (vor vs. nach der Aufgabe), Kondition (nicht kompetitiv vs. konkurrenzfähig) und deren Wechselwirkung (Zeit × Kondition) auf den individuellen und zusammengefassten Katecholaminspiegel zu testen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt (für Ms und SDs siehe Tabelle 3; für die Visualisierung einzelner Daten siehe Ergänzung/Abb. 1). Im Fall von NA und NA + A wurde ein signifikanter Haupteffekt der Zeit und ein signifikanter Zeit × Bedingungs-Interaktionseffekt festgestellt. Dies impliziert, dass das Niveau von NA und NA + A von der Voraufgabe zur Nachaufgabe zunahm, der Anstieg war jedoch im Wettkampfzustand deutlich höher. Bei A und D konnte ein signifikanter Haupteffekt der Zeit festgestellt werden. Die Niveaus von A und D stiegen von der Voraufgabe zur Nachaufgabe. Unter Berücksichtigung der kombinierten Messungen wurden ein signifikanter Haupteffekt der Zeit und ein signifikanter Zeit-Zustand-Wechselwirkungseffekt hinsichtlich des kombinierten Niveaus von A und NA festgestellt. Der signifikante Haupteffekt der Zeit implizierte einen allgemeinen Anstieg des kombinierten Niveaus von A und NA von der Voraufgabe zur Nachaufgabe. Der signifikante Interaktionseffekt zeigte jedoch, dass dieser Anstieg im Fall der Wettbewerbsbedingung deutlich größer war als im Vergleich zur Nicht-Wettbewerbsbedingung.

Bezüglich der kombinierten Menge an CATs (Tabelle 4) wurde ein signifikanter Haupteffekt der Zeit festgestellt. Dies zeigte, dass das kombinierte Niveau von A, NA und D von der Voraufgabe zur Nachaufgabe zunahm. In Bezug auf VMA und HVA wurde ein signifikanter Haupteffekt der Zeit und des Haupteffekts der Erkrankung ohne ausgeprägte Wechselwirkung zwischen ihnen festgestellt. Im Fall von VMA bedeutete dies, dass die Werte im Wettbewerbszustand höher waren als im Nicht-Wettbewerbszustand und dass die Werte vor und nach der Aufgabe einen deutlichen Anstieg zeigten. Partielle η2-Werte deuteten auf große Effektgrößen in Bezug auf alle signifikanten Ergebnisse hin.

Die HVA-Werte waren im Wettbewerbszustand ebenfalls höher als im Nicht-Wettbewerbszustand, allerdings zeigten die Werte im Allgemeinen einen signifikanten Rückgang von vor der Aufgabe zu nach der Aufgabe. Ähnliche Daten wurden in einer früheren Studie von Nagy et al.26 berichtet.

Pearson-Korrelationen (Tabelle 5). zeigten unter nicht-kompetitiven Bedingungen, dass die Konzentrationen von A und NA sowie die zusammengefasste Menge von A und NA (aber nicht D) negativ mit dem gemeldeten Flusszustand (Gesamtpunktzahl) korrelierten. In ähnlicher Weise waren niedrige HVA-Spiegel (D-Metabolit) mit erhöhten Flow-State-Scores unter nicht wettbewerbsorientierten Bedingungen verbunden. VMA zeigte keine signifikante Korrelation mit den Flow-State-Scores. Unter Wettkampfbedingungen wurde kein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Flow-State-Erlebnis und den Katecholaminen festgestellt.

Ziel dieser Studie war es, den Zusammenhang zwischen dem Flow-State-Erlebnis und den ausgeschiedenen Katecholaminen zu untersuchen, während sich die Teilnehmer nicht-wettkampfmäßigen oder wettkampfmäßigen Standard-Laufaufgaben unterzogen. Die erhaltenen Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich FS sowohl in nicht wettbewerbsorientierten als auch in wettbewerbsorientierten Aufgaben manifestiert, sich jedoch in unterschiedlichem Maße unterscheidet. Beim Vergleich von intermittierenden Laufaufgaben ohne Wettkampf und Wettkampf zeigten der Grad der FS- und Herausforderungs-Fähigkeits-Balance-CSB-Skalen keinen messbaren Unterschied. Allerdings zeigte die AAM-Flow-State-Erfahrung unter Wettbewerbsbedingungen eine niedrigere Punktzahl. Interessanterweise stützen die erhaltenen Ergebnisse den Hy1, bei dem die Wettbewerbssituation und die Manifestation von FS, nämlich die kognitive Funktion der Action-Awareness-Merge (AAM), teilweise gehemmt sind. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit früheren Erkenntnissen zu Stresssituationen (Konkurrenz), in denen der Flow in den meisten Fällen geringer ist als im Vergleich zu angstfreien Bedingungen3. Der geringere Flow bei Wettkampfübungen ist nicht unvermeidlich.

Zu den erfolgreich eingesetzten Methoden bei Sportlern, vor allem im Spitzensporttraining, gehören Hypnose, Meditation, Achtsamkeit und Entspannungstechniken, um die Fähigkeit zur Aufgabenfokussierung zu verbessern und auch in Stressphasen in einer angstauslösenden Situation ruhig zu bleiben. Dieser Eingriff erhöht die Chancen des FS und geht gleichzeitig mit der Verbesserung der Aufgabenleistung und der Verbesserung des FS18, 19, 35, 36 einher.

In einer anderen Ergebnisreihe ergab die Assoziationsanalyse zwischen FS und gesundheitsbezogenen Merkmalsvariablen, dass FS mit einem geringen allgemeinen Lebensstress verbunden ist. Bei der Untersuchung der Beziehungen zwischen dem Grad des FS und positiven und negativen affektiven Zuständen unter nachträglich gemessenen Bedingungen ohne Wettbewerb und Wettbewerb zeigten die erzielten Ergebnisse, dass sowohl unter Bedingungen ohne Wettbewerb als auch unter Bedingungen des Wettbewerbs die FS und das Niveau des Selbstvertrauens gleich hoch sind. Andererseits geht das hohe FS mit einem geringeren somatischen und teilweise kognitiven Angstzustand einher. Die FS- und staatlichen Angstverbände unterstützen Hy2 und frühere Daten1, 3, 33. Diese Korrelationen deuten darauf hin, dass Angst eine negative Rolle spielt, während Selbstvertrauen eine positive Rolle bei der Manifestation des FS spielt. Angst ist daher von Nachteil, Selbstvertrauen wirkt sich jedoch positiv auf die Flow-Verkörperung aus.

Die Veränderung der vor und nach der Messung gemessenen CATs unter nicht wettbewerbsorientierten und wettbewerbsorientierten Bedingungen ist identisch mit zuvor gemeldeten Daten26 und zeigt, dass unter allen Bedingungen der vor und nach der Messung gemessene Grad der CATs zum Abschluss der Aufgabenerfüllung deutlich zunahm. Die Zeit- und Zustandsinteraktion zeigt, dass sowohl NA als auch A eine große Rolle bei der belastungsinduzierten Neurotransmitterreaktion spielen. Dies sind unterstützende Ergebnisse bezüglich Hy3.

Unter Berücksichtigung der im Urin gesammelten Metaboliten kann festgestellt werden, dass Veränderungen in Bezug auf VMA sowohl in nicht-kompetitiven als auch in kompetitiven Situationen ein konsonantenverstärkendes Muster zeigten. Dies wird von anderen unterstützt25, allerdings wurde die Natur der unkontrollierten geschlechtsabhängigen Reaktion und anderer kardiovaskulärer und Glukosemetaboliteneffekte dieser systematischen Veränderungen derzeit nicht genau interpretiert.

Auffallend war, dass die HVA-Konzentration nach der Durchführung von nicht-kompetitiven und kompetitiven Bedingungen abgeschwächt wurde. Es wird angenommen, dass die Manifestation von HVA einen peripheren Indikator für die zentrale dopaminerge Aktivität darstellt37, die nach psychischem Stress deutlich abnimmt38. In dieser Population ist jedoch angesichts der geringen Anzahl der eingeschriebenen Teilnehmer eine gründliche Untersuchung des psychischen Stresses nicht möglich. Offenbar deuten unsere Daten darauf hin, dass belastungsbedingte Veränderungen der Urinkonzentration der CATs, mit Ausnahme von HVA, unidirektional und synchronisiert wirken. Die HVA zeigte eindeutig eine umgekehrte Linie.

Das Hauptziel dieser Studie bestand darin, die Zusammenhänge zwischen CATs und der Intensität der FS-Intensität aufzudecken. Die durchgeführten Analysen zeigten, dass unter nicht wettbewerbsorientierten Bedingungen die niedrigere NA- und A-Rate und die niedrige HVA-Konzentration in Urinproben eine erhöhte FS vorhersagen, die systematisch mit dem Gleichgewicht zwischen Herausforderung, Fertigkeit und Handlungsbewusstsein zusammenhängt und kognitive Funktionen vereint. Ein ähnlicher Zusammenhang tritt bei Wettbewerbsbedingungen auf, bei denen ein erhöhter umweltbedingter Stress noch nicht festgestellt wurde. Diese Daten stimmen mit unserem Hy4 überein, was darauf hindeutet, dass der erhöhte Stress die Manifestation des FS abschwächt und die synchronisierte Freisetzung von CATs hemmt.

Bemerkenswerterweise zeigte ein von ANOVA erhaltenes Ergebnis, dass NA + A unter Wettbewerbsbedingungen höher ist. Wir können die Bedeutung dieser Daten unterstreichen. Wir nehmen an, dass die höhere NA + A zusammen eine wesentliche Rolle bei der Hemmung der Manifestation von FS unter Wettbewerbsbedingungen spielen könnten. Dieser Unterschied wurde bei der Kontrolle des Hy1 nachgewiesen.

Die Interaktion von FS und CATs verändert sich im Tagesrhythmus, ist situationsspezifisch, geschlechts-, krankheits- und stressabhängig und ihre Wirkung ist in den kortikalen und mesolimbischen Bereichen des Gehirns unterschiedlich39. Die vorliegende Forschung konzentrierte sich hauptsächlich auf Urinproben von gesunden Männern, die verschiedenen Belastungsbedingungen unterzogen wurden, bei denen biochemische Merkmale und Zustand sowie Verhaltens- und Persönlichkeitsmerkmale bewertet wurden. Die CAT-Probenentnahme und die Persönlichkeitsdaten wurden für den frühen Abend unter Einbeziehung aller Teilnehmer genau geplant. Folglich beschreiben die in dieser Standardumgebung und Zeitskalenintervallen definierten gesammelten Daten Merkmale sowohl in Bezug auf den humoralen als auch den psychologischen Zustand. Die neurophysiologische Signatur von FS als psychobiologisches Phänomen entwickelt sich derzeit weiter und wirft zahlreiche Fragen zu neurokognitiven Untersuchungen auf40. Die Diskussion im vorliegenden Kontext konzentriert sich auf die Explikation der korrelativen Daten, da die Datenerfassung in diesem Bereich noch erheblich begrenzt ist. Der Wettbewerb vor Publikum löst erhöhten Anstrengungsstress aus, der sich auf die Leistung auswirkt und möglicherweise die persönlichen Erfahrungen während einer laufenden Aufgabe verändert. Frühere Studien zeigten, dass die Intensität des FS in Zuständen gehemmt wird, in denen negative Emotionen vorhanden sind. In den meisten Fällen beeinträchtigt der Druck der übermäßigen Leistung die Kontrolle über die Aufmerksamkeitsverteilung. Folglich wendet sich der Aufmerksamkeitsfokus von inneren Handlungsschemata ab und bleibt stattdessen auf die Anforderungen und Ereignisse der Umgebung fixiert3.

Dadurch wird die persönliche Verwirklichung einschließlich der Ziele unterbrochen. Die biopsychologische Untersuchung dieses Aufmerksamkeitsprozesses entwickelte sich zu einer anderen, aber teilweise passenden Theorie zur Unterstützung des neuropsychologischen Mechanismus des FS. Die transiente Hypofrontalitätstheorie (THT)14 impliziert, dass körperliche Betätigung eine schemaartige Regulationseinheit induziert, in der das motorische Muster, die sensorischen Eingaben, das kognitive Design und die autonome Regulierung durch die intensive Aktivität des Arbeitsgedächtnisses in einem integrierten Schema zusammengefasst werden. Diese Mechanismen spiegeln die „zweite Natur oder Tiefenstruktur“ in Bezug auf menschliches Erkennen und Verhalten wider, wobei das zielgerichtete Handeln mit geringem Selbstbewusstsein abläuft, was eine günstige Voraussetzung für die Manifestation des FS darstellt. Andere Forschungsergebnisse liefern eine detaillierte Beschreibung einer Variation im biochemischen Mechanismus dieser präfrontalen Unterfunktion, die sich bei einer niedrigen Serumkonzentration von CATs manifestiert. Es wurde vermutet, dass eine Routine gleichzeitig eine Abschwächung der Konzentration von NA und A induziert und die präfrontale Aktivierung nach Abschluss der Schemakonfiguration verringert ist41, 42. Unsere Ergebnisse unterstützen diesen theoretischen Kontext und stehen im Einklang mit der Grundidee der THT-Hypothese.

Vorübergehende Hypofrontalität könnte eine abnehmende Fähigkeit sein, das Risiko wahrzunehmen oder die negativen Folgen des anhaltenden flussbedingten Verhaltens zu erkennen. Ein höheres Maß an Flow-State-Erfahrungen, die unter nicht wettbewerbsorientierten Bedingungen festgestellt werden, führt zu Herausforderungen, bei denen die Fähigkeitsbalance-Aktivität dominiert. Hierbei handelt es sich um ein vorbereitendes mentales Schema, das die Trainingsphase der geplanten Aktion bildet und zu verschiedenen Zeiten und unter verschiedenen Bedingungen abläuft. Um es anders auszudrücken: Es wurde mental ausgeführt, bevor es in einem definierten Umweltkontext implementiert wurde. Im Zuge der Schemakonstruktion wird das Schema zu einer abstrakten „Blaupause“ für die Ausführung. Folglich wird die Implementierung automatisch heruntergefahren, wenn die Umgebungshinweise und -bedingungen verfügbar sind. In diesem Fall wird ein innerlich motiviertes Schema an eine genau definierte Umweltbedingung angepasst, in der sich der Agent sicher ist und sich auf die Durchführung und Integration eines trainierten Designs und einer Umweltanforderung konzentriert. Dieser Prozess wird als FS1 definiert, wobei die intrinsische Belohnung die freie Ausführung des erstellten Schemas mit einer angemessenen Anpassung in einer realen Umgebung ist.

Die Bedeutung des niedrigen CATs-Urinspiegels für die Manifestation des FS zeigt sich in unseren Ergebnissen für den nichtkompetitiven Zustand. Wir vermuten, dass Katecholamine mit geringer Zirkulation (CATs) mit einem intrinsischen Motivationszustand verbunden sind, in dem ein selbstrelevantes, gut durchdachtes mentales Schema zu den Herausforderungen der Umwelt passt. Im Gegensatz dazu werden unter Wettbewerbsbedingungen, bei denen sich die Aufmerksamkeit eines Individuums auf die Herausforderungen der Umwelt, die Rivalen und den Gewinn von Auszeichnungen konzentriert, die Noradrenalin- und Adrenalin-freisetzende Verstärkung und das FS teilweise gehemmt. Parallel dazu erfolgt die synergistische Freisetzung von CATs, die gestört wird. Unsere Daten betonen, wie sich FS auch in einer Wettbewerbssituation manifestieren kann, seine Verkörperung hängt jedoch von der Verringerung der Ausscheidungsmenge von NA + A ab. Der Eingriff, der die CAT-Störung und den Spiegel der NA + A-Neurotransmitter verringert, kann entstehen aus einer psychologischen Quelle, beispielsweise durch Achtsamkeits- und Entspannungstechniken oder andere mentale Trainingsmethoden, die für die Generierung erhöhter FS-Erfahrungen als vorteilhaft erachtet werden.

In Anbetracht der oben genannten Wechselwirkungen zwischen mehreren Komponenten von CATs und der begrenzten Assoziation mit einem durch körperliche Betätigung verursachten FS wird die Hypofrontalitätshypothese teilweise unterstützt. Allerdings ist die Beschreibung der genauen Art der Interaktionen noch nicht klar formuliert oder konkretisiert.

Die erforderliche Stichprobengröße für ANOVAs mit wiederholten Messungen wurde unter Verwendung von G*Power 3.143 berechnet. Indem der Schwellenwert für die Ablehnung der Nullhypothese auf α = 0,05 festgelegt wurde, wurde eine Stichprobengröße von mindestens 23 Teilnehmern berechnet, um selbst kleine Effekte (partielles η2 = 0,1) mit an zu erkennen ausreichende Leistung von 0,85. In der Vorauswahlphase der Untersuchung wurden aus einer Gruppe von Freizeitsportlern Freiwillige eingeladen, an einem körperlichen Trainingsexperiment teilzunehmen. Der aktuelle Gesundheitszustand des Teilnehmers wurde mithilfe der hämodynamischen Wehenbeurteilung überprüft und ordnungsgemäß von einem Arzt durchgeführt. EKG und Blutdruck wurden überwacht und ein Herzrhythmusdetektor wurde implementiert, um potenzielle Risikomarker für Herz-Kreislauf-Stress zu untersuchen. Darüber hinaus wurde ein Fragebogenpaket zur psychischen Gesundheit zu Depressionen, wahrgenommenem Lebensstress und allgemeinem Gesundheitszustand ausgefüllt. Die gesundheitsbezogenen Werte aller Teilnehmer blieben im normalen Bereich der normativen Bevölkerungsstichprobe. Hämodynamische Risiken wurden nicht festgestellt. Zweiundzwanzig Männer (Durchschnittsalter: 40,27; SD: 5,4; Min.–Max.: 31–49 Jahre, Körpergröße: 178,14; SD: 5,27; Min.–Max.: 170–189 cm; Körpermasse: 82,6, SD: 10,11; min–max: 68,8–110 kg; BMI: 25,66; SD: 2,6; min–max: 21,5–30,8 kg/m2) wurden für die Studie rekrutiert, die auf der Grundlage routinemäßiger Trainingsformen (Laufen, Radfahren usw.) ausgewählt wurden Schwimmen) mindestens dreimal pro Woche für mindestens 45 Minuten pro Sitzung. Weitere Kriterien waren ein Gesundheitszustand (keine bekannte akute oder chronische Erkrankung) und die Nichteinnahme verschreibungspflichtiger Medikamente. Um die Homogenität der Gruppe zu gewährleisten und viele geschlechtsspezifische Unterschiede zu berücksichtigen, einschließlich des Hormonsystems, die das Ergebnis beeinflussen können, war unsere Studie auf Männer beschränkt. Alle Freiwilligen wurden gebeten, 24 Stunden vor der Durchführung des Experiments den Verzehr hormonhaltiger Lebensmittel sowie Alkohol und den Konsum von Drogen zu vermeiden. Die Teilnehmer wurden gebeten, tagsüber vor ihrer Beurteilung keinen Sport zu treiben und durften nur Wasser trinken. Alle Lauftests wurden in den Abendstunden durchgeführt. Die Fragebögen wurden außerdem innerhalb von 15 Minuten vor und unmittelbar nach den laufenden Tests ausgefüllt. Von allen Probanden wurde eine Einverständniserklärung eingeholt. Die Untersuchung war Teil einer größeren Reihe von Experimenten, die vom Regionalkomitee für Forschungsethik der Locale State University genehmigt wurden (Ref.-Nr.: 7162/2018). Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki, den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt.

Die Gesundheitsindikatoren im Blut- und Urinlabor wurden mithilfe standardisierter klinischer Methoden vor und nach nicht-wettkampfbezogenen und wettkampfbezogenen körperlichen Übungen gemessen. Die nicht wettbewerbsorientierte Aufgabe umfasste einen einzelnen intermittierenden Indoor-Lauf, vom anfänglichen Startpunkt bis zur völligen Erschöpfung. Die Wettkampfaufgabe beinhaltete die gleiche Übung, allerdings wurde der Lauf in einer Wettkampfumgebung mit anderen Läufern und vor Publikum durchgeführt. Weder das Basistraining noch das Training vor und nach den Konditionen sowie die gesundheitsbezogene Anamnese zeigten bei den Teilnehmern krankheitsbedingte Defizite. Die Herzfrequenz wurde in der Vor- und Nachphase der Bedingungen durch ein Polar Team Pro System registriert. Freiwillige wurden mit Sendern ausgestattet, die direkt unter dem Xiphoid positioniert waren. Blut- und Urinproben wurden sowohl vor als auch nach den Bedingungen sofort entnommen, während nicht wettbewerbsorientierte und wettbewerbsorientierte Aufgaben erledigt wurden. Das Verfahren war identisch mit dem in einer früheren Studie26. Alle Übungen wurden jeweils etwa zur gleichen Zeit abends durchgeführt. Es dauerte durchschnittlich 15 Minuten.

Die Probenentnahme und -auswertung erfolgt nach einer standardisierten Methode, die wir bei unseren Untersuchungen systematisch anwenden. Vor und nach den laufenden Tests wurden innerhalb weniger Minuten venöse Blutentnahmen durchgeführt und in geeigneten Vacutainern für die Prüfung zellulärer Blutparameter, Plasmaglukose, Laktatanalyse und routinemäßige Laborblutuntersuchungen aufbewahrt. Während der Blutentnahme befanden sich die Probanden in sitzender Position. Plasma- und Serumparameter wurden wie zuvor veröffentlicht26 gemessen.

Vor und nach dem laufenden Test wurde Mittelstrahlurin gesammelt und in nativen Fläschchen aufbewahrt. Alle Proben wurden mit einem Schnelltest (Cybow 10) überprüft und ins Labor überführt, wo sie aliquotiert und bis zur weiteren Verwendung bei −80 °C eingefroren wurden. Nach dem Auftauen wurden die Katecholamin- und Metabolitenwerte (D, A, NA, VMA und HVA) mit dem Shimadzu Prominence High-Performance Liquid Chromatography (HPLC)-System mit einem elektrochemischen Detektor von Antec Decade SDCTM nachgewiesen. Chromsystems®-Kit (Chromsystems® von ABL&E-JASCO Ungarn, Budapest, Katecholamine im Urin – HPLC-Kit (Ref.-Nr.: 6000)) und Umkehrphasensäule (Chromsystems® von ABL&E-JASCO Ungarn, Budapest, Ref.-Nr.: 5100). ) wurden in voller Übereinstimmung mit den Empfehlungen des Herstellers verwendet.

VMA und HVA wurden mit demselben System unter Verwendung des Chromsystems®-Kits (Chromsystems® von ABL&E-JASCO Ungarn, Budapest, VMA, HVA, 5-OHIAA im Urin – HPLC-Kit (Ref.-Nr.: 1000/B)) und Reverse- nachgewiesen. Phasensäule (Art.-Nr.: 1100/B) unter strikter Beachtung der Herstellerempfehlungen. Alle Daten wurden mit dem LabSolution-Programm interpretiert.

Der Flow State Questionnaire44 wurde durch die phänomenologische Definition von FS1 erstellt und enthält zwanzig Items, darunter einen Antwortbogen mit einer fünfstufigen Likert-Skala, die von „stimme überhaupt nicht zu“ (1) bis „stimme völlig zu“ (5) reicht. Im Anschluss an die nicht wettbewerbsorientierten und wettbewerbsorientierten Laufaufgaben wurden die Teilnehmer gebeten, ihre Flow-Erfahrungen mithilfe der Antwortskalen zu kommentieren. Beispiel für Items: „Ich war mit der Aufgabe beschäftigt.“ „Ich hatte das Gefühl, die Kontrolle über den Gebrauch meiner Hand zu haben.“ Der FS-Gesamtwert umfasst zwei grundlegende Elemente: das Gleichgewicht zwischen Herausforderungen und Fähigkeiten (CSB) (Cronbachs α = 0,921) und die Absorptionen in Bezug auf die Aufgabe, bei denen es sich um die Zusammenführung von Handlung und Bewusstsein (AAM) handelt (Cronbachs α = 0,907), was auf eine hohe FS-Fähigkeit hinweist die definierte Situation. Das CSB begründete eine stabile Selbstkohärenz und Selbsterkenntnis, in der die Individuen klare Vorstellungen von ihren Talenten und Fähigkeiten haben. Die Motivation zur Bewältigung von Herausforderungen ist ausgeglichen und auf ihre Fähigkeiten abgestimmt. Das AAM bezieht sich auf Veränderungen im Zeit- und Raumerlebnis, auf das Gefühl der Absorption der Aufgabenerledigung und der Selbstwahrnehmung, auf Automatismen und auf den abnehmenden Verlust der Selbstkontrolle. Die interne Konsistenz in der vorliegenden Stichprobe: Cronbachs α CSB = 0,893; AAM α = 0,833; FS gesamt α = 0,890.

Weitere Methoden zur Beurteilung von Persönlichkeitsmerkmalen und Zuständen sind die WHO-5-Wohlbefindensskala45, 46, die fünf Aspekte umfasst, die den Grad der allgemeinen sozialen, psychischen und körperlichen Gesundheit messen (Cronbachs ɑ = 0,793). Beck Depression Inventory BDI Kurzform-H47, 48, enthält neun Merkmale zur Messung des Depressionsgrades (Cronbachs ɑ = 0,745). Darüber hinaus wurde die Perceived Stress Scale49, 50 verwendet, die vierzehn Aspekte zur Beurteilung des Ausmaßes des wahrgenommenen Lebensstresses in der jüngeren Vergangenheit enthält (Cronbach' ɑ = 0,859). Der Post-Race-Fragebogen PRQ51, 52 enthält elf Items zur Beurteilung der somatischen Angst, der kognitiven Angst und des aktuellen Zustands des Selbstvertrauens vor und nach der Messung sportlicher Trainingsformen (Cronbachs ɑ = 0,736); somatische Angst, kognitive Angst und Selbstvertrauen ɑ = 0,912–0,656.

Der mehrstufige 20-m-Shuttle-Run-Test (Beep-Test) wurde in unserer Studie als standardisierte Übung verwendet53, 54. Laufen induziert eine genaue, gut dokumentierte Katecholaminsekretion, die an der Regulierung physiologischer, verhaltensbezogener und psychologischer Ergebnisse beteiligt ist Stress hervorgerufen. Die Konzentration von Katecholaminen im Plasma oder ihrer Metaboliten im Urin ist ein starker Indikator für die Stressempfindlichkeit des Einzelnen bei trainierten und untrainierten Personen, einschließlich Tieren55, 56. Frühere Untersuchungen haben dokumentiert, dass steigende Werte von NA und A am emotionalen Faktor im Sozialverhalten beteiligt sind57 . Darüber hinaus gilt NA als dominanter Modulator des Sozialverhaltens, und Bewegung führt auch zu Stress, der mit D-Funktionen verbunden ist58.

Zur Beschreibung der Variablen wurden Mittelwerte und Standardabweichungen verwendet. Das Ausmaß der Strömungserfahrung wurde mit T-Tests mit paarweiser Stichprobe unter verschiedenen Bedingungen verglichen. Zusammenhänge zwischen gemessenen und berechneten Merkmals- und Zustandsvariablen wurden mithilfe von Pearson-Korrelationen getestet. ANOVAs mit wiederholten Messungen wurden verwendet, um die Auswirkung von Zeit (vor vs. nach der Aufgabe), Kondition (nicht kompetitiv vs. kompetitiv) und deren Wechselwirkung auf gemessene und summierte Werte des Katecholaminspiegels zu testen. Partielle Eta-Quadrat-Werte (η2) wurden als Maß für die Effektgröße berechnet. Laut Cohen wurden die Benchmarks für kleine, mittlere und große Effekte auf 0,01, 0,06 bzw. 0,14 festgelegt59. Abschließend wurden erneut Pearson-Korrelationen verwendet, um den Zusammenhang zwischen der berichteten Flow-Erfahrung und dem Katecholaminspiegel nach der nicht-kompetitiven Bedingung zu testen. Für alle statistischen Analysen wurde SPSS Version 22.0 verwendet.

Diese Interpretation bleibt erheblich offen für mögliche Fragen zur Rolle des D, die im Zusammenhang mit den CATs noch nicht klar definiert ist. Die Rolle des HVA bei der Manifestation der Flow-Erlebnisse beeinflusst die Menge des Metaboliten von D, dieser Prozess ist jedoch nicht sichtbar. Die hämodynamische Stressreaktion wurde nicht kontrolliert und wir planen, dies in der kommenden Phase dieser Studie zu tun. Darüber hinaus stellen die vorliegenden experimentellen Daten nur die Population der Männer dar, sodass möglicherweise weitere Studien für Frauen erforderlich sind.

Die Daten sind im OSF-Repository verfügbar (https://bit.ly/exercise_flow).

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Wir möchten allen Teilnehmern und Kollegen für ihren Beitrag danken, insbesondere Laura Takács, Ildikó Bock-Marquette, MD & Ph.D., István Német, Anikó Lajtai, Ph.D., Heléna Halász und den Assistenten am Abteilung für Labormedizin der Universität Pécs.

Open-Access-Finanzierung durch die Universität Pécs. Diese Studie wurde von NKFI 120334 unterstützt; und GINOP-2.3.2-15-2016-00047 Zuschüsse.

Sport- und Leibeserziehungszentrum, Medizinische Fakultät, Universität Pécs, Pécs, Ungarn

István Karsai

Abteilung für Labormedizin, Medizinische Fakultät, Universität Pécs, Pécs, Ungarn

Zsófia Nagy, Tamás Nagy, Emese Kátai & Attila Miseta

Forschungsgruppe Sport und Medizin, Regenerative Wissenschaft, Szentágothai Forschungszentrum, Universität Pécs, Pécs, Ungarn

Zsofia Nagy

Institut für Psychologie, Universität Pécs, Pécs, Ungarn

Ferenc Kocsor & András Láng

Abteilung für Gefäßchirurgie, Universität Pécs, Pécs, Ungarn

Gábor Fazekas

Abteilung für Verhaltenswissenschaften, Medizinische Fakultät, Universität Pécs, Pécs, Ungarn

János Kállai

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IK: Konzeptualisierung, Methodik, Fördermittelakquise, Schreiben – Betreuung. ZN: Konzeptualisierung, Methodik, Untersuchung, Ressourcen, Projektverwaltung, Schreiben – Originalentwurf, Bearbeitung, Betreuung. Korrespondierender Autor. TN: Schreiben – Lektorat, Korrekturlesen, Betreuung. EK: Untersuchung, Schreiben – Aufsicht. AM: Schreiben – Aufsicht. GF: Schreiben – Aufsicht. AL: Formale Analyse, Schreiben – Bearbeiten, Supervision. FK: Formale Analyse, Schreiben – Supervision. JK: Konzeptualisierung, formale Analyse, Finanzierungseinwerbung, Schreiben – ursprünglicher Entwurf, Bearbeitung, Betreuung.

Korrespondenz mit Zsófia Nagy.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Karsai, I., Nagy, Z., Nagy, T. et al. Körperliche Betätigung induziert einen mentalen Fluss im Zusammenhang mit dem Katecholaminspiegel bei Männern, die nicht an Wettkämpfen, aber nicht an Wettkämpfen teilnehmen. Sci Rep 13, 14238 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-41518-2

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Eingegangen: 21. März 2023

Angenommen: 28. August 2023

Veröffentlicht: 30. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-41518-2

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