@phdthesis{Herold2023,
  author    = {Herold, Fabian},
  title     = {Kraft und Kognition},
  doi       = {10.25932/publishup-61118},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-611181},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {187},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die in den letzten Jahren aus Querschnittstudien gewonnenen empirischen Erkenntnisse deuten auf einen Zusammenhang zwischen muskul{\"a}rer Kraftleistungsf{\"a}higkeit und kognitiver Leistungsf{\"a}higkeit hin [10]. Diese Beobachtung wird von L{\"a}ngsschnittstudien gest{\"u}tzt, bei denen in Folge gezielter Krafttrainingsinterventionen, welche typischerweise zur Steigerung der muskul{\"a}ren Kraftleistungsf{\"a}higkeit f{\"u}hren, Verbesserungen der kognitiven Leistungsf{\"a}higkeit dokumentiert werden konnten [11]. Die zugrundeliegenden Mechanismen, die den Zusammenhang zwischen muskul{\"a}rer Kraftleistungsf{\"a}higkeit und kognitiver Leistungsf{\"a}higkeit begr{\"u}nden, sind jedoch noch nicht vollst{\"a}ndig bekannt und bed{\"u}rfen weiterer Forschung [10,12]. Vor diesem Hintergrund hatten die im Rahmen dieser Dissertation durchgef{\"u}hrten Forschungsarbeiten das {\"u}bergeordnete Ziel, die Mechanismen zu untersuchen, welche den Zusammenhang zwischen der muskul{\"a}ren Kraftleistungsf{\"a}higkeit und der kognitiven Leistungsf{\"a}higkeit erkl{\"a}ren k{\"o}nnen. In dieser Arbeit wurden dazu unterschiedliche Populationen (junge Menschen und {\"a}ltere Menschen ohne und mit leichten kognitiven St{\"o}rungen) unter Anwendung verschiedener untersuchungsmethodischer Ans{\"a}tze (systematische Literaturrecherche, Doppelaufgabenparadigma und funktionelle Nahinfrarotspektroskopie) untersucht. Aufgrund der im Rahmen dieser Dissertation durchgef{\"u}hrten Forschungsarbeiten, die konsekutiv aufeinander aufbauen, konnten folgende Haupterkenntnisse gewonnen werden: • Um einen umfassenden {\"U}berblick {\"u}ber die aktuelle Evidenzlage zum Thema Kraftleistungsf{\"a}higkeit und kognitiver Leistungsf{\"a}higkeit sowie den zugrundeliegenden neuronalen Korrelaten zu erlangen, wurde eine systematische Literaturrecherche zu diesem Forschungsthema durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse dieser systematischen Literaturrecherche dokumentieren, dass ein gezieltes Krafttraining neben der Steigerung der kognitiven Leistungsf{\"a}higkeit zu funktionellen und strukturellen Ver{\"a}nderungen des Gehirns, insbesondere in frontalen Gehirnregionen, f{\"u}hren kann [13]. Ferner zeigen die Ergebnisse dieser systematischen Literaturrecherche, bei der eine begrenzte Anzahl verf{\"u}gbarer Studien (n = 18) identifiziert wurde, den Bedarf weiterer Forschungsarbeiten zu diesem Themenfeld an [13]. • Zur {\"U}berpr{\"u}fung der Hypothese, dass zur Ausf{\"u}hrung von Krafttrainings{\"u}bungen h{\"o}here kognitive Prozesse ben{\"o}tigt werden, wurde in einer experimentellen Studie bei j{\"u}ngeren gesunden Erwachsenen das Doppelaufgabenparadigma bei der Krafttrainings{\"u}bung Knie-beuge angewendet. Die in dieser Studie beobachteten Doppelaufgabenkosten bei der Ausf{\"u}hrung der Krafttrainings{\"u}bung Kniebeuge (im Vergleich zur Kontrollbedingung Stehen) deuten auf die Beteiligung h{\"o}herer kognitiver Prozesse zur L{\"o}sung dieser Bewegungsaufgabe hin und best{\"a}tigen die aufgestellte Hypothese [14]. • Um die Hypothese zu untersuchen, dass spezifische neuronale Korrelate (funktionelle Gehirnaktivit{\"a}t) den Zusammenhang zwischen muskul{\"a}rer Kraftleistungsf{\"a}higkeit und kognitiver Leistungsf{\"a}higkeit vermitteln, wurde bei jungen gesunden Erwachsenen der Zusammenhang zwischen der Auspr{\"a}gung der maximalen Handgriffkraft (normalisiert auf den Body-Mass-Index) und der kortikalen h{\"a}modynamischen Antwortreaktion untersucht, die bei der Durchf{\"u}hrung eines standardisierten kognitiven Tests mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie in pr{\"a}frontalen Gehirnarealen gemessen wurde. Im Rahmen dieser Querschnittsstudie konnte die initiale Hypothese nicht vollst{\"a}ndig best{\"a}tigt werden, da zwar Zusammenh{\"a}nge zwischen maximaler Handgriffkraft und kognitiver Leistungsf{\"a}higkeit mit Parametern der h{\"a}modynamischen Antwortreaktion beobachtet wurden, aber die Auspr{\"a}gung der maximalen Handgriffkraft nicht im Zusammenhang mit der Kurzeitged{\"a}chtnisleistung stand [16]. • Zur Untersuchung der Annahme, dass eine vorliegende neurologische Erkrankung (im Speziellen eine leichte kognitive St{\"o}rung), die typischerweise mit Ver{\"a}nderungen von spezifischen neuronalen Korrelaten (z.B. des Hippokampus' [17-19] und des pr{\"a}frontalen Kortex' [20,21]) einhergeht, einen Einfluss auf die Assoziation zwischen muskul{\"a}rer Kraftleistungsf{\"a}higkeit und kognitiver Leistungsf{\"a}higkeit hat, wurde in einer Querschnittsstudie der Zusammenhang zwischen der Auspr{\"a}gung der maximalen Handgriffkraft (normalisiert auf den Body-Mass-Index) und der Auspr{\"a}gung der exekutiven Funktionen bei {\"a}lteren Erwachsenen mit amnestischem und nicht-amnestischem Subtyp der leichten kognitiven St{\"o}rung sowie gesunden {\"a}lteren Erwachsenen untersucht. In dieser Querschnittsstudie wurde nur bei {\"a}lteren Erwachsenen mit dem amnestischen Subtyp der leichten kognitiven St{\"o}rung ein Zusammenhang zwischen maximaler Handgriffkraft und exekutiven Funktionen beobachtet. Solch eine Korrelation existiert jedoch nicht bei {\"a}lteren Erwachsenen mit dem non-amnestischen Subtyp der leichten kognitiven St{\"o}rung oder bei gesunden {\"a}lteren Erwachsenen [24]. • In einem Perspektivenartikel wurde aufgezeigt, wie durch die theoriegeleitete Nutzung physiologischer Effekte, die bei einer speziellen Krafttrainingsmethode durch die Moderation des peripheren Blutflusses mittels Manschetten oder B{\"a}ndern auftreten, insbesondere Populationen mit niedriger mechanischer Belastbarkeit von den positiven Effekten des Krafttrainings auf die Gehirngesundheit profitieren k{\"o}nnten [25]. Insgesamt deuten die Ergebnisse der in dieser Dissertation zusammengef{\"u}hrten und aufeinander aufbauenden Forschungsarbeiten auf das Vorhandensein von gemeinsamen neuronalen Korrelaten (z.B. frontaler Kortex) hin, die sowohl f{\"u}r die muskul{\"a}re Kraftleistungsf{\"a}higkeit als auch f{\"u}r h{\"o}here kognitive Prozesse eine wichtige Rolle spielen [26]. Betrachtet man die in der vorliegenden Dissertation gewonnenen Erkenntnisse im Verbund mit den bereits in der Literatur existieren-den empirischen Belegen, unterst{\"u}tzen sie die Sichtweise, dass eine relativ hohe muskul{\"a}re Kraftleistungsf{\"a}higkeit und deren Erhalt durch gezielte Krafttrainingsinterventionen {\"u}ber die Lebenspanne positive Effekte auf die (Gehirn-)Gesundheit haben k{\"o}nnen [27].},
  language  = {de}
}
@phdthesis{He2023,
  author    = {He, Yangyang},
  title     = {Extracellular vesicles as the potential mediators of psychosocial stress contribution to osteoporosis},
  doi       = {10.25932/publishup-59437},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-594372},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {70},
  year      = {2023},
  abstract  = {Background: The characteristics of osteoporosis are decreased bone mass and destruction towards the microarchitecture of bone tissue, which raises the risk of fracture. Psychosocialstress and osteoporosis are linked by sympathetic nervous system, hypothalamic-pituitary-adrenal axis, and other endocrine factors. Psychosocial stress causes a series of effects on the organism, and this long-term depletion at the cellular level is considered to be mitochondrial allostatic load, including mitochondrial dysfunction and oxidative stress. Extracellular vesicles (EVs) are involved in the mitochondrial allostatic load process and may as biomarkers in this setting. As critical participants during cell-to-cell communications, EVs serve as transport vehicles for nucleic acid and proteins, alter the phenotypic and functional characteristics of their target cells, and promote cell-to-cell contact. And hence, they play a significant role in the diagnosis and therapy of many diseases, such as osteoporosis. Aim: This narrative review attempts to outline the features of EVs, investigate their involvement in both psychosocial stress and osteoporosis, and analyze if EVs can be potential mediators between both. Methods: The online database from PubMed, Google Scholar, and Science Direct were searched for keywords related to the main topic of this study, and the availability of all the selected studies was verified. Afterward, the findings from the articles were summarized and synthesized. Results: Psychosocial stress affects bone remodeling through increased neurotransmitters such as glucocorticoids and catecholamines, as well as increased glucose metabolism. Furthermore, psychosocial stress leads to mitochondrial allostatic load, including oxidative stress, which may affect bone remodeling. In vitro and in vivo data suggest EVs might involve in the link between psychosocial stress and bone remodeling through the transfer of bioactive substances and thus be a potential mediator of psychosocial stress leading to osteoporosis. Conclusions: According to the included studies, psychosocial stress affects bone remodeling, leading to osteoporosis. By summarizing the specific properties of EVs and the function of EVs in both psychosocial stress and osteoporosis, respectively, it has been demonstrated that EVs are possible mediators of both, and have the prospects to be useful in innovative research areas.},
  language  = {en}
}