تقلب معدل ضربات القلب (HRV) وعلاقته بالتدهور المعرفي

تتناول أخصائية علم النفس العصبي صوفيا فونسيكا مورينو كيفية تأثير تباين معدل ضربات القلب (HRV) على التدهور المعرفي في الشيخوخة.

مقدمة

ارتفع متوسط العمر المتوقع، ولذلك نما عدد الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 60 عامًا على مستوى العالم (منظمة الصحة العالمية، 2015)، بما في ذلك المكسيك. مع تقدم العمر، من المتوقع أن تبدأ وظائف معرفية مختلفة بالتدهور. ومع ذلك، قد يكون هذا التدهور شديدًا بما يكفي للتأثير على جودة حياة الأشخاص المتأثرين به (Aveleyra & Ostrosky, 2007; Forte et al., 2019; Mejía-Arango et al., 2007).

في ضوء هذا، من المهم التعرف على التدخلات التي تعزز شيخوخة معرفية صحية، مثل التغذية الراجعة لتقلب معدل ضربات القلب (HRV)، وهو تدخل قائم على الأدلة العلمية (Moss, 2004). 

الوظائف المعرفية والشيخوخة

ما هي الوظائف المعرفية؟

تُعرّف الوظائف المعرفية بأنها القدرات الذهنية التي تُمكّننا نحن البشر من تفسير المعلومات الواردة من المحيط ومعالجتها بطريقة صحيحة. يعد الأداء المعرفي السليم أمرًا أساسيًا، لأنه يتيح لنا أداء جميع أنشطة الحياة اليومية بكفاءة، مثل القراءة، القيادة، الكتابة، الكلام، التفكير، التخطيط، إلخ. بعض هذه الوظائف المعرفية تشمل الانتباه، والذاكرة، واللغة، والوظائف التنفيذية (Aveleyra & Ostrosky, 2007; Forte et al., 2019). 

التغيرات المعرفية المرتبطة بالشيخوخة

خلال الشيخوخة تحدث تغيّرات مختلفة، مثل تدهور بعض البنى الدماغية وفقدان النسيج العصبي. هذا يغيّر كلًا من عمل الدماغ والأداء المعرفي.

من بين التغيرات الأكثر شيوعًا تظهر صعوبات في المهارات الإدراكية والذاكرة والتعلم، واضطرابات في المهارات البصرية المكانية والبنائية، وصعوبة أكبر في استيعاب معلومات جديدة، وبطء في الاستجابات الحركية. قد تظهر أيضًا تغيرات في اللغة والعمليات اللفظية، رغم أن بعض هذه الوظائف تظهر مقاومة نسبية للتدهور وقد تتحسّن في بعض الحالات مع التقدم في العمر (Ardilla, 2012). 

التغيرات المذكورة سابقًا تعتبر طبيعية. ومع ذلك، عندما تتقدم بدرجة كافية لتؤثر على جودة حياة الشخص ووظائفه اليومية (Forte et al., 2019)، فقد تُرتبط بتدهور إدراكي لم يعد ضمن حدود الشيخوخة الطبيعية، مثل التدهور الإدراكي الطفيف (MCI) (Aveleyra & Ostrosky, 2007).

ما هو التدهور الإدراكي الطفيف (MCI)؟

يعد التدهور الإدراكي الطفيف حالة تتميز بوجود تدهور ملموس في وظيفة معرفية واحدة أو أكثر، لكنه لا يتداخل بشكل كبير مع الاستقلالية الوظيفية للشخص (American Psychiatric Association, 1994).

وفقًا للمعهد الوطني للشيخوخة ورابطة ألزهايمر، تشمل معايير التشخيص وجود قلق من المريض أو من شخص مطلع حول تغيّرات في الإدراك مقارنةً بحالته السابقة، ووجود اضطرابات في الوظائف المعرفية، والحفاظ على الاستقلالية الوظيفية رغم البطء أو الأخطاء المتزايدة، وعدم وجود علامات سريرية تدل على الخرف (Albert et al., 2011; McKhann et al., 2011). على الرغم من أنه ليس نوعًا من الخرف، فإن MCI يمثل جرس إنذار هام، حيث تُقدّر احتمالية تقدّم التدهور الإدراكي الطفيف إلى خرف بما بين 10٪ و15٪ (Albert et al., 2011).

العلاقة بين تقلب معدل ضربات القلب والشيخوخة

التغيرات في الوظائف المعرفية التي تحدث أثناء الشيخوخة لا تظهر بمفردها، بل ترتبط بعمليات فسيولوجية أخرى تتأثر أيضًا بالعمر.

على سبيل المثال، مع التقدم في العمر يطرأ على القلب انخفاض في معدل النبضات وتسهل بطء ارتخاء البطينين. تأتي هذه الاضطرابات القلبية الوعائية مصحوبة أيضًا بتعديلات هيكلية ووظيفية على مستوى الدماغ، وكذلك بتنظيم أقل كفاءة للجهاز العصبي الذاتي، الذي يلعب دورًا رئيسيًا في التنظيم الفسيولوجي للكائن الحي (Bozkurt et al., 2016). في هذا السياق، لوحظ وجود ارتباط بين حالة الجهاز العصبي الذاتي والأداء المعرفي لدى كبار السن (Shaffer & Venner, 2013). 

مع الشيخوخة تساهم عوامل متعددة في تدهور الجهاز القلبي الوعائي، مما يزيد من خطر الأمراض المزمنة مثل ارتفاع ضغط الدم. من عوامل الخطر هذه التنكس التدريجي للشرايين وتراكم الدهون في جدران الأوعية الدموية، مما يقلل من القطر الداخلي للأوعية ويعوق تدفق الدم بشكل مناسب. على وجه الخصوص، يعد ارتفاع ضغط الدم في كبار السن حالة شائعة جدًا في هذه المرحلة من الحياة ويرتبط بزيادة خطر التدهور المعرفي والأمراض التنكسية العصبية (Almeida-Santos et al., 2016).

ما هي HRV؟

تعد تقلبات معدل ضربات القلب (HRV) مؤشرًا على تنظيم الجهاز العصبي الذاتي، المسؤول عن التحكم في الوظائف اللاإرادية مثل التنفس والهضم ومعدل ضربات القلب. تُعرَّف HRV بأنها التباين في الزمن بالملي ثانية بين النبضات القلبية المتتالية، وهي إشارة إلى مدى كفاءة عمل الجهاز العصبي الذاتي. تُشير هذه القياس إلى مدى مرونة وقابلية الكائن للاستجابة لمواقف مختلفة؛ فكلما كانت التقلبات أكبر دل ذلك على تنظيم أفضل (Acharya et al., 2006; Thayer et al., 2012). 

ينخفض التنظيم الذاتي العام للقلب مع التقدم في العمر، مما يؤدي إلى انخفاض تدريجي في تقلب معدل ضربات القلب، ويعكس بذلك قدرة أقل للكائن على التكيف والاستجابة لمثيرات فسيولوجية متنوعة (Almeida-Santos et al., 2016).

يمكن قياس HRV عن طريق تخطيط القلب الكهربائي (ECG) أو باستخدام جهاز التخطيط الضوئي للنبض (PPG)، الذي يكشف التغيرات في حجم النبض الدموي. ومن خلال هذه القياسات لمعدل القلب، يمكن تحليل تقلب معدل ضربات القلب (HRV) باستخدام تحليلات مختلفة، مثل التحليل في نطاق الزمن أو في نطاق التردد (Acharya et al., 2006). 

أظهرت الأدلّة أن وجود HRV عالية يرتبط بسلامة نفسية أكبر، وتنظيم عاطفي أفضل، وانخفاض خطر الأمراض الجسدية والنفسية. بالمقابل، قد تشير HRV المنخفضة إلى كائن أقل مرونة وقدرة أقل على التكيف مع المواقف المجهدة أو المطالبة (Acharya et al., 2006; Moss, 2004).

العلاقة بين قشرة المخ، وHRV، والوظائف المعرفية

تشارك بعض هياكل الدماغ في تنظيم معدل ضربات القلب وHRV. على وجه الخصوص، تساعد بعض مناطق الدماغ، مثل القشرة الجبهية الوسطى والقمحفية، على تعديل معدل ضربات القلب عبر العصب المبهم (Williams et al., 2019).

تتواصل هذه المناطق الدماغية بدورها مع هياكل أخرى، مثل اللوزة وبعض نوى جذع الدماغ، التي تنظم مجتمعةً نشاط القلب (Gianaros et al., 2004). وبهذا المعنى، HRV لا تعكس حالة الجهاز القلبي الوعائي فقط، بل أيضًا درجة السيطرة التي يمارسها الدماغ على الجسم.

نظراً لهذه العلاقة بين الدماغ والقلب، فعندما يحدث خلل في هذا النظام التنظيمي قد يتأثر تدفق الدم إلى هذه المناطق الدماغية، مما يقلل من قدرتها على التحكم بالقلب بشكل مناسب. بعبارة أخرى، بما أن القلب والدماغ مرتبطان ارتباطًا وثيقًا، فإن التغيرات في أحد هذين النظامين قد تؤثر مباشرة على الآخر. 

بهذا الصدد، تم ربط انخفاض HRV بأداء أدنى في وظائف معرفية مختلفة:

1. على سبيل المثال، وُجد أن انخفاض HRV يرتبط بأداء أسوأ في الذاكرة اللفظية القصيرة والطويلة الأمد.
2. كذلك، ارتبط انخفاض HRV بأداء لغوي أقل، وأظهرت مستويات VFC في الراحة أنها منبئات لأداء الانتباه.
3. كما أُبلغ عن وجود ارتباط بين انخفاض HRV وأداء أسوأ في الوظائف التنفيذية، فضلاً عن المهارات البصرية المكانية.
4. بالإضافة إلى ذلك، أظهر الأفراد ذوو HRV المنخفضة أداءً أسوأ ومزيدًا من التدهور في سرعة المعالجة.

مع ذلك، يجب تفسير هذه النتائج بحذر، لأن هناك أيضًا أدلة، وإن كانت أقل، لا تؤكد هذه الارتباطات، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من البحوث لتوضيح طبيعة هذه العلاقة. (Forte et al., 2019; Thayer et al., 2012).

الخلاصة

بالنظر إلى كل ما سبق، في الجزء الثاني من هذا المقال سنتعمق في التغذية الراجعة لتقلب معدل ضربات القلب وكيفية عملها، مع تقديم الأدلة حول آثارها في تحسين الأداء المعرفي والاعتبارات الأخلاقية.

المراجع

• Acharya, U. R., Joseph, K. P., Kannathal, N., Lim, C. M., & Suri, J. S. (2006). Heart rate variability: A review. Medical and Biological Engineering and Computing, 44(12), 1031–1051. https://doi.org/10.1007/s11517-006-0119-0
• Albert, M. S., DeKosky, S. T., Dickson, D., Dubois, B., Feldman, H. H., Fox, N. C., Gamst, A., Holtzman, D. M., Jagust, W. J., Petersen, R. C., Snyder, P. J., Carrillo, M. C., Thies, B., & Phelps, C. H. (2011). The diagnosis of mild cognitive impairment due to Alzheimer’s disease: Recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer’s Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer’s disease. Alzheimer’s and Dementia, 7(3), 270–279. https://doi.org/10.1016/j.jalz.2011.03.008
• Almeida-Santos, M. A., Barreto-Filho, J. A., Oliveira, J. L. M., Reis, F. P., da Cunha Oliveira, C. C., & Sousa, A. C. S. (2016). Aging, heart rate variability and patterns of autonomic regulation of the heart. Archives of Gerontology and Geriatrics, 63, 1–8. https://doi.org/10.1016/J.ARCHGER.2015.11.011, 
• American Psychiatric Association. (1994). DSM-IV: Diagnostic and statistical manual of mental disorders (APA (ed.); 4th ed.).
• Ardila, A. (2012). Neuropsicología del Envejecimiento Normal. Revista Neuropsicológica, Neuropsiquiátrica y Neurociencias, 12(1), 1–20.
• Aveleyra, E., & Ostrosky, F. (2007). Cambios neurofisiológicos, cognoscitivos y neuroendócrinos durante el envejecimiento. In M. Guevara, M. Hernández, N. Arteaga, & E. Olvera (Eds.), Aproximaciones al estudio de la funcionalidad cerebral y el comportamiento. Universidad de Guadalajara.
• Bozkurt, B., Aguilar, D., Deswal, A., Dunbar, S. B., Francis, G. S., Horwich, T., Jessup, M., Kosiborod, M., Pritchett, A. M., Ramasubbu, K., Rosendorff, C., & Yancy, C. (2016). Contributory Risk and Management of Comorbidities of Hypertension, Obesity, Diabetes Mellitus, Hyperlipidemia, and Metabolic Syndrome in Chronic Heart Failure: A Scientific Statement from the American Heart Association. Circulation, 134(23), e535–e578. https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000000450/ASSET/004E3C84-43FF-4483-B2CA-1F9E42AA3DC6/ASSETS/GRAPHIC/E535FIG05.JPEG
• Forte, G., Favieri, F., & Casagrande, M. (2019). Heart rate variability and cognitive function: A systematic review. Frontiers in Neuroscience, 13(JUL), 710. https://doi.org/10.3389/FNINS.2019.00710/BIBTEX
• Gianaros, P. J., Van Der Veen, F. M., & Jennings, J. R. (2004). Regional cerebral blood flow correlates with heart period and high-frequency heart period variability during working-memory tasks: Implications for the cortical and subcortical regulation of cardiac autonomic activity. Psychophysiology, 41(4), 521–530. https://doi.org/10.1111/1469-8986.2004.00179.x
• McKhann, G. M., Knopman, D. S., Chertkow, H., Hyman, B. T., Jack, C. R., Kawas, C. H., Klunk, W. E., Koroshetz, W. J., Manly, J. J., Mayeux, R., Mohs, R. C., Morris, J. C., Rossor, M. N., Scheltens, P., Carrillo, M. C., Thies, B., Weintraub, S., & Phelps, C. H. (2011). The diagnosis of dementia due to Alzheimer’s disease: Recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer’s Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer’s disease. Alzheimer’s and Dementia, 7(3), 263–269. https://doi.org/10.1016/j.jalz.2011.03.005 
• Mejía-Arango, S., Miguel-Jaimes, A., Villa, A., Ruiz-Arregui, L., & Gutiérrez-Robledo, L. M. (2007). Deterioro cognoscitivo y factores asociados en adultos mayores en México. Salud Pública de México, 49(S4), 475–481.
• Moss, D. (2004). Heart rate variability and biofeedback. Psychophysiology Today: The Magazine for Mind-Body Medicine, 1, 4–11.
• Organización Mundial de la Salud, (OMS). (2015). Informe mundial sobre el envejecimiento y la salud.
• Shaffer, F., & Venner, J. (2013). Heart Rate Variability Anatomy and Physiology. Biofeedback, 41(1), 13–25. https://doi.org/10.5298/1081-5937-41.1.05 
• Thayer, J. F., Åhs, 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. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 36(2), 747–756. https://doi.org/10.1016/J.NEUBIOREV.2011.11.009
• Williams, P. G., Cribbet, M. R., Tinajero, R., Rau, H. K., Thayer, J. F., & Suchy, Y. (2019). The association between individual differences in executive functioning and resting high-frequency heart rate variability. Biological Psychology, 148, 107772. https://doi.org/10.1016/J.BIOPSYCHO.2019.107772

إذا أعجبتك هذه التدوينة حول تقلب معدل ضربات القلب (HRV) وعلاقته بالتدهور المعرفي، فمن المحتمل أن تهمك هذه المقالات من NeuronUP:

“تمت ترجمة هذا المقال. رابط المقال الأصلي باللغة الإسبانية:”
La variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) y su relación con el deterioro cognitivo