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Scacchi e sistema nervoso autonomo: il ruolo dell’HRV

Uno studio ha indagato se la performance negli scacchi fosse associata a differenze nell’HRV e nella percezione di difficoltà, stress e complessità

Di Tommaso Arosio

Pubblicato il 15 Mag. 2020

Sembra che al diminuire dell’HRV (Heart Rate Variability) sia associato un peggioramento nei risultati dei compiti cognitivi in cui è coinvolta l’area prefrontale. Può essere quindi considerato l’HRV come un parametro predittore della performance cognitiva?

 

Tutti conoscono il gioco degli scacchi. Non forse tutti però sanno che questo gioco è utilizzato per lo studio di alcuni processi cognitivi (come memoria e problem solving) (Amidzic et al., 2006; Troubat et al., 2009). Nel corso degli anni si è accertato in particolare di come la corteccia prefrontale, legata alla pianificazione delle decisioni, sia importante in questo gioco (Koechlin & Hyafil, 2007).

La corteccia prefrontale è associata con la funzione vagale (regolatrice del sistema nervoso autonomo), che può essere misurata attraverso l’Heart Rate Variability (HRV) – la variazione dell’intervallo tra due battiti (Thayer et al., 2012).

Nel sistema nervoso autonomo troviamo un bilancio dinamico tra il sistema simpatico e quello parasimpatico (Shaffer et al., 2014): l’attività parasimpatica, che porta a un incremento dell’HRV, è attiva durante il riposo e le situazioni legate al rilassamento. L’attività simpatica è associata a situazioni stressanti e porta a una riduzione dell’HRV.

L’HRV è considerata una misura dell’interazione cuore-cervello (Shaffer et al., 2014) e si modifica nei compiti cognitivi e attenzionali, oltre che nella risposta ansiogena alle situazioni (Porges & Raskin, 1969): quando l’attività cognitiva si fa più intensa, c’è un aumento dell’attività simpatica (con relativo diminuzione dell’indice HRV) (Mukherjee et al., 2011; Luque-Casado et al., 2013). Si è inoltre visto che, al diminuire dell’HRV, è associato un peggioramento nei risultati dei compiti cognitivi in cui è coinvolta l’area prefrontale. Questi risultati potrebbero indicare l’HRV come un parametro predittore della performance cognitiva (Muthukrishnan et al., 2017).

In uno studio recente (Fuentes-García et al., 2019) si è voluto verificare se la performance negli scacchi fosse associata a delle differenze nell’HRV, nella percezione soggettiva di difficoltà, stress e complessità.

Le ipotesi iniziali erano che:

  • l’indice HRV sarebbe stato ridotto e gli indici di difficoltà, stress e complessità soggettivi sarebbero aumentati al crescere della difficoltà degli esercizi;
  • i giocatori più abili avrebbero riportato valori più alti di HRV e percepito meno difficoltà, stress e complessità durante gli esercizi rispetto ai giocatori meno abili.

Per questo studio sono stati reclutati 16 giocatori di scacchi – tutti maschi, età media 35 anni e punteggio ELO medio superiore a 1900. A questi giocatori sono stati sottoposti sei esercizi scacchistici di livello crescente (due facili, due medi, due difficili), avendo mezzo minuto per risolverne ognuno. I giocatori sono stati divisi in due gruppi di performance (alta e bassa) in base ai risultati ottenuti. L’indice HRV è stato preso alla baseline e durante gli esercizi; dopo ogni livello di difficoltà sono stati registrati gli indici di difficoltà, stress e complessità soggettivi con una Visual Analogue Scale (VAS).

I risultati hanno mostrato come – in entrambi i gruppi – ci fosse un decremento dell’indice HRV all’aumentare della difficoltà degli esercizi. Inoltre, durante gli esercizi l’HRV era significativamente più alto nel gruppo ad alta performance rispetto a quello a bassa performance. Il gruppo a bassa performance ha infine percepito i problemi scacchistici in maniera più complessa rispetto a quello ad alta performance.

In linea con le ipotesi iniziali e con la letteratura in materia, questi risultati hanno evidenziato che in effetti è presente una modulazione del sistema nervoso autonomo (la diminuzione dell’HRV) all’aumentare dello sforzo cognitivo anche nel gioco degli scacchi e che questa modulazione sembrerebbe essere associata con la performance dei giocatori. Ciò potrebbe aprire una nuova finestra che veda nell’HRV un interessante e utile strumento nell’allenamento dei giocatori, riuscendo a stimarne gli sforzi cognitivi e le capacità.

 

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RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
  • Amidzic O., Riehle H. J., &Elbert T. (2006). Toward a psychophysiology of expertise - Focal magnetic gamma bursts as a signature of memory chunks and the aptitude of chess players. J. Psychophysiol., 20, 253–258.
  • Fuentes-García, J. P., Villafaina, S., Collado-Mateo, D., De la Vega, R., Olivares, P. R., & Clemente-Suárez, V. J. (2019). Differences between high vs. low performance chess players in heart rate variability during chess problems. Frontiers in psychology, 10.
  • Koechlin E., &Hyafil A. (2007). Anterior-prefrontal function and the limits of human decision-making. Science, 318, 594–598.
  • Luque-Casado A., Zabala M., Morales E., Mateo-March M., & Sanabria D. (2013). Cognitive performance and heart rate variability: the influence of fitness level. PLoSOne, 8:56935.
  • Mukherjee S., Yadav R., Yung I., Zajdel D. P., &Oken B. S. (2011). Sensitivity to mental effort and test-retest reliability of heart rate variability measures in healthy seniors. Clin. Neurophysiol. 122, 2059–2066.
  • Muthukrishnan S. P., Gurja J. P., &Sharma R. (2017). Does heart rate variability predict human cognitive performance at higher memory loads? Indian J. Physiol. Pharmacol. 61, 14–22.
  • Porges S. W., &Raskin D. C. (1969). Respiratory and heart rate components of attention. J. Exp. Psychol. 81, 497–503.
  • Shaffer F., Mccraty R., &Zerr C. L. (2014). A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart’s anatomy and heart rate variability. Front. Psychol. 5:1040.
  • Thayer J. F., Ahs F., Fredrikson M., Sollers J. J., &Wager T. D. (2012). A meta-analysis of heart rate variability and neuroimaging studies: implications for heart rate variability as a marker of stress and health. Neurosci. Biobehav. Rev., 36, 747–756.
  • Troubat N., Fargeas-Gluck M.-A., Tulppo M., &Dugue B. (2009). The stress of chess players as a model to study the effects of psychological stimuli on physiological responses: an example of substrateoxidation and heart rate variability in man. Eur. J. Appl. Physiol, 105, 343–349.
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