Latihan Aerobik dan Neurokognitif: Suatu Tinjauan Meta Analisis pada Randomized Controlled Trials

ABSTRAKTujuanMeskipun pengaruh latihan aerobik pada performa neurokognisi telah beberapa kali menjadi subyek pada beberapa tinjauan dan meta-analisis, akan tetapi penelitian-penelitian tersebut terhambat karena kekurangan metodologis dan telah tertinggal karena banyaknya publikasi terbaru dari beberapa randomized controlled trial (RCT) berskala besar.Metodepenulis melakukan tinjauan literatur sistematis pada beberapa RCT yang meneliti hubungan antara latihan aerobik terhadap performa neurokognitif yang dilakukan antara bulan Januari 1966 hingga Juli 2009. Penelitian-penelitian yang ada diseleksi sesuai dengan kriteria inklusi sebagai berikut: alokasi pengobatan dilakukan secara acak, usia rata-rata subyek 18 tahun, durasi pengobatan > 1 bulan, ada komponen latihan aerobik, pelatihan aerobik dimonitor, adanya kelompok kontrol yang tidak diberi perlakuan latihan aerobik, dan informasi yang cukup untuk mendapatkan data efek ukuran (ES=effect size).HasilDua puluh sembilan penelitian memenuhi kriteria inklusi dan dimasukkan dalam analisis. Penelitian-penelitian ini mewakili data dari 2.049 peserta dan 234 efek ukuran. Partisipan yang secara acak ditugaskan untuk melakukan latihan aerobik menunjukkan adanya perbaikan sederhana dalam aspek perhatian dan kecepatan pemrosesan (g = 0,158 [95% CI: 0,055-0,260], P = 0,003), fungsi eksekutif (g = 0,123 [95% CI : 0,021-0,225], P = 0,018), dan memori (g = 0,128 [95% CI: 0,015-0,241], P = 0,026).

KesimpulanLatihan aerobik berhubungan dengan perbaikan sederhana dalam perhatian dan kecepatan pemrosesan, fungsi eksekutif, dan memori, meskipun efek latihan pada memori kerja kurang konsisten. Diperlukan penelitian RCT yang lebih ketat, dengan sampel yang lebih besar, kontrol yang tepat, dan periode tindak lanjut yang lebih lama.

PENDAHULUANStrategi untuk meningkatkan fungsi neurokognitif memiliki implikasi penting pada kesehatan masyarakat, karena defisit neurokognitif subklinis berhubungan dengan peningkatan risiko gangguan neurokognitif, demensia, dan mortalitas (di luar faktor risiko tradisional). Salah satu strategi yang saat ini menjadi perhatian adalah penggunaan latihan aerobik untuk meningkatkan fungsi neurokognitif. Meskipun fungsi olahraga terhadap neurokognitif telah diperiksa secara kritis dalam beberapa tinjauan klinis dan meta-analisis, masih ada beberapa perbedaan mengenai besarnya peningkatan fungsi neurokognitif terkait dengan intervensi aktivitas fisik. Kurangnya konsensus disebabkan karena perbedaan dalam evaluasi metodologi penelitian, penelitian yang dilibatkan dalam analisis, pendekatan analisis data, dan perbedaan klasifikasi pengukuran neurokognitif.Beberapa penelitian cross-sectional telah menunjukkan bahwa orang yang aktif secara fisik cenderung menunjukkan fungsi neurokognitif yang lebih baik dibandingkan dengan orang yang tidak aktif. Penelitian observasional prospektif telah melaporkan temuan yang sama, menunjukkan bahwa orang yang memiliki aktivitas fisik yang lebih tinggi menunjukkan perbaikan dalam fungsi neurokognitif dibandingkan dengan orang yang tidak aktif. Namun, uji acak telah memberikan hasil yang tidak konsisten, dengan beberapa penelitian yang melaporkan adanya peningkatan fungsi kognitif, dan penelitian lain dengan temuan yang masih samar. Tinjauan meta-analisis dari randomized controlled trials (RCT) juga menunjukkan adanya variasi yang besar dalam besarnya peningkatan neurokognisi yang terkait dengan latihan aerobik, dengan beberapa meta-analisis yang melaporkan adanya perbaikan kognitif tingkat moderat dan penelitian lain melaporkan adanya perbaikan sederhana.Dalam beberapa meta-analisis terbaru, termasuk tinjauan dari Cochrane, disimpulkan bahwa data yang ada saat ini tidak cukup untuk menunjukkan bahwa ada perbaikan fungsi neurokognitif terkait dengan aktivitas fisik yang disebabkan oleh peningkatan kebugaran kardiovaskular, sehingga diperlukan penelitian yang lebih besar. Namun, sejak penerbitan tinjauan ini, telah ada beberapa RCT berskala besar yang meneliti hubungan ini. Selain itu, meskipun satu tinjauan sistematis sebelumnya meneliti efek dari berbagai bentuk aktivitas fisik terhedap peningkatan fungsi kognitif (orientasi umum) pada penderita demensia, belum ada tinjauan yang menggabungkan data dari uji coba pencegahan demensia pada populasi yang rentan (yaitu individu dengan gangguan kognitif). Jika meihat dari aspek tersebut, tinjauan dari Cochrane memiliki keterbatasan, karena individu yang mengalami gangguan neurokognitif (misalnya, gangguan kognitif ringan (MCI=mild cognitive impairment) dan depresi) telah dieksklusikan. Selain itu, beberapa meta-analisis sebelumnya yang memeriksa hubungan ini mungkin telah dipengaruhi oleh masuknya dua studi besar yang melaporkan efek pengobatan yang besar tapi tanpa pengacakan, sehingga dapat mempengaruhi efek yang dilaporkan. Oleh karena itu, penulis melakukan meta-analisis yang meliputi uji coba intervensi latihan terbaru dan membahas beberapa topik, seperti: (1) efek latihan olahraga aerobik pada domain kinerja neurokognitif tertentu, termasuk perhatian dan kecepatan pemrosesan, fungsi eksekutif, memori kerja, dan daya ingat; (2) pengaruh dimensi khusus dari resep latihan seperti mode, durasi dan intensitas intervensi latihan; dan (3) perbedaan individu dalam menanggapi latihan aerobik, dengan fokus pada dasar, tingkat pra-pelaksanaan fungsi kognitif sebagai moderator potensi efek latihan (penulis membandingkan individu yang mengalami Mild Cognitive Impairment (MCI)) dengan individu yang fungsi kognitifnya masih baik), serta usia peserta studi.

METODEUntuk menentukan dampak dari intervensi latihan aerobik terhadap performa neurokognitif, pencarian literatur yang luas dilakukan dengan menggunakan database penelitian yang dilakukan antara Januari 1966 dan Juli 2009, dari: MEDLINE, Pubmed, EMBASE, Gateway, CENTRAL, PsycINFO, Disertasi Abstrak Internasional, Educational Research in Completion (ERIC), Sports Discus, Cochrane Register, PEDRO, Ageline, dan CINAHL. Istilah pencarian yang digunakan yaitu: gangguan kognitif, kemampuan kognitif, usia, lanjut usia, kinerja mental, dan neuropsikologi, dikombinasi dengan istilah kebugaran, aerobik, kardiovaskular, VO2, dan aktivitas fisik. Judul tambahan diidentifikasi dengan pencarian manual jurnal yang relevan dan dengan mengidentifikasi referensi yang termasuk dalam meta-analisis sebelumnya. Disertasi yang tidak diterbitkan dan makalah-makalah dari beberapa konferensi juga digunakan bila memungkinkan.Penelitian-penelitian yang ada diseleksi sesuai dengan kriteria inklusi sebagai berikut: (1) alokasi pengobatan dilakukan secara acak; (2) usia rata-rata subyek 18 tahun; (3) durasi pengobatan > 1 bulan; (4) melibatkan latihan aerobik. Batas usia minimal 18 tahun dipilih untuk mengontrol perbedaan perkembangan ketebalan korteks dan mielinisasi, yang stabil pada dekade kedua kehidupan. Beberapa penelitian yang meneliti intervensi olahraga non aerobik tidak dimasukkan (misalnya, berjalan lambat dengan waktu istirahat) untuk memastikan penelitian yang dilibatkan mencakup beberapa komponen latihan aerobik. Intervensi latihan yang dikombinasikan dengan komponen latihan aerobik (misalnya jogging dan yoga) dapat dimasukkan; (5) adanya kelompok kontrol yang tidak diberi latihan aerobik; dan (6) informasi yang cukup untuk menurunkan perkiraan efek ukuran (ES).Setelah identifikasi awal dan penyeleksian, beberapa penelitian ternyata merupakan studi quasi-randomized atau digunakan metodologi case controlled, tidak memenuhi durasi pengobatan, bukan penelitian randomisasi, atau tidak menggunakan kelompok kontrol tanpa latihan aerobik. Percobaan lain dilakukan di kalangan remaja, sehingga dieksklusikan. Beberapa penelitian menggunakan intervensi ganda (misalnya berjalan dan berbicara atau keseimbangan dan latihan kekuatan) sehingga tidak dapat dimasukkan karena tidak bisa dipastikan apakah intensitas latihan cukup untuk menghasilkan perubahan aerobik. Beberapa percobaan tidak dimasukkan karena menggunakan intervensi aktivitas fisik dengan komponen latihan non-aerobik pada penderita demensia. Beberapa penelitian menggunakan intervensi berjalan yang non-aerobik atau mengijinkan individu dengan mobilitas terbatas (misalnya, pengguna walker) untuk beristirahat sesuai kebutuhan, sehingga membatasi generalisasi mereka untuk sampel yang lebih sehat. Dengan demikian, studi ini dieksklusikan dari analisis saat ini. Untuk dua penelitian yang metode pengacakannya belum jelas, penulis berusaha untuk menghubungi masing-masing peneliti dan mampu mengkonfirmasi satu yang memiliki skema pengacakan yang benar. Hasil tidak berubah ketika penelitian sisanya dieksklusikan.

Penilaian Kualitas PenelitianDua penilai (PJS, BMH) secara terpisah mengekstrak informasi dari tiap artikel menggunakan tinjauan protokol yang identik, yang termasuk identifikasi penelitian (misalnya, nama penulis, tahun publikasi, jurnal penerbitan), durasi pengobatan, intensitas latihan, modalitas latihan, keabsahan penilaian status pengobatan, selama penilaian, niat untuk mengobati analisis, dan waktu tindak lanjut penilaian. Efek ukuran dinilai secara independen. Keandalan penilai dinilai untuk domain hasil tersebut (misalnya, dalam setiap domain kognitif serta untuk karakteristik studi). Untuk semua bidang, keandalan penilai sangat baik (r>0,90; Cohen kappa = 75).

Analisis DataHasil tes neuropsikologi diklasifikasikan menurut domain kognitif yang dipaparkan oleh Lezak. Penulis menganggap tes neurokognitif dapat diklasifikasikan dalam kategori berikut: perhatian dan kecepatan pemrosesan (fokus sumber daya kognitif berkelanjutan dengan konsentrasi selektif dan pengolahan informasi yang cepat), fungsi eksekutif (satu set keterampilan kognitif yang bertanggung jawab atas perencanaan, inisiasi, pengurutan, dan pemantauan yang kompleks mengenai perilaku yang diarahkan pada tujuan), memori kerja (penyimpanan jangka pendek dan manipulasi informasi), dan memori deklaratif (retensi, ingatan, dan pengakuan dari informasi yang ditemui sebelumnya, selanjutnya disebut hanya sebagai: "daya ingat"). Penulis mempertimbangkan untuk memasukkan 'kecepatan pemrosesan kompleks' sebagai ukuran fungsi eksekutif seperti pada analisis sebelumnya, tetapi hasilnya tidak berubah terlepas dari klasifikasi tes ini.Analisis dilakukan dengan menggunakan software Meta-analisis Komprehensif (Englewood, NJ). Data dianalisis menggunakan model tetap dan acak dan model Cohens G untuk perbedaan antara kelompok. Secara singkat, analisis efek tetap mengasumsikan bahwa semua penelitian diambil dari populasi yang sama, sehingga perbedaan efek pengobatan dalam penelitian dikaitkan dengan pengambilan sampel dan variabilitas metodologis (error variance). Sebaliknya, analisis efek acak mengasumsikan bahwa penelitian diambil dari populasi yang berbeda, sehingga perbedaan di studi mungkin karena variasi sumber tak dikenal dan memberikan perkiraan efek pengobatan yang lebih konservatif. Namun, karena hasil antara efek tetap dan acak tidak berbeda, dan karena efek acak umumnya direkomendasikan untuk memeriksa efek pengobatan pada penelitian meta-analisis, penulis menyajikan efek temuan acak saja. Dalam beberapa penelitian yang melaporkan beberapa efek ukuran dalam domain neurokognitif yang sama, data dianalisis dengan merata-rata efek ukuran tiap domain neurokognitif untuk setiap penelitian, sehingga setiap penelitian tidak menghasilkan ukuran yang lebih dari satu efek ukuran per domain. Untuk keperluan studi analisis kualitas, efek pengobatan untuk semua domain neurokognitif dianalisis untuk setiap penelitian. Dua penelitian dalam pencarian literatur ini merupakan jenis publikasi jurnal peer-review atau bab dalam buku yang dikombinasikan untuk keperluan analisis. Homogenitas efek pengobatan dinilai menggunakan statistik Q. Tiga penelitian mengumpulkan data neurokognitif pada beberapa titik waktu di mana partisipan terus menerima perawatan. Namun, hanya ada satu penelitian yang efek pengobatannya tidak terkontaminasi oleh persilangan antara kelompok. Untuk penelitian ini saja, penulis memilih data dari penilaian tindak lanjut dengan durasi paling lama untuk dimasukkan dalam analisis, meskipun hasilnya tidak berubah ketika titik waktu lainnya diperiksa.Analisis Sensitivitas Eksplorasi dilakukan untuk menyelidiki karakteristik sampel yang mungkin dapat mengurangi efek-efek pengobatan pada hasil neurokognitif. Secara khusus, tiga karakteristik penelirian diperiksa: Durasi, Intensitas dan Mode intervensi latihan. Penulis juga memeriksa dua karakteristik metodologis penting yang terkait dengan kualitas metodologi: keabsahan penilai hasil neurokognitif dan penggunaan analisis intention-to-treat (ITT). Sebagai analisis tambahan, penulis memeriksa apakah efek pengobatan bervariasi menurut status kognitif peserta di awal ('non-gangguan' atau gangguan kognitif ringan [MCI]; pasien dengan demensia [penyakit Alzheimer] dieksklusikan) dan usia partisipan.

HASILPencarian literatur awal menghasilkan 5.538 studi yang berpotensi relevan, 68 di antaranya diambil untuk diperiksa secara lengkap. Dua puluh sembilan studi (N = 29) menggabungkan data dari 2.049 peserta yang memenuhi kriteria inklusi dan dimasukkan dalam analisis ini (Tabel 1), termasuk data untuk 1.024 peserta eksperimen dan 997 kontrol. Dua ratus tiga puluh empat (n = 234) efek ukuran tersedia untuk analisis. Durasi penelitian berkisar antara enam minggu hingga 18 bulan. Seperti terlihat pada Tabel 1, modalitas latihan primer adalah jalan cepat dan/atau jogging dan kelompok kontrol biasanya diminta untuk menunggu, meskipun peregangan dan toning, pendidikan kesehatan, dan latihan relaksasi juga digunakan. Tingkat reduksi bervariasi (kisaran 0-41%; berarti reduksi = 12,2%). Hanya 13 studi (44,8%) yang menggunakan blinding assesment dan hanya tujuh studi (24,1%) menggunakan analisis intention-to-treat (ITT). Efek dari latihan pada pengukuran neurokognitif individu disajikan pada Tabel 3. Karena jumlah dan heterogenitas tes neurokognitif yang besar, hanya tes yang digunakan di lebih dari satu studi yang disajikan.

Perhatian dan Pengolahan KecepatanDua puluh empat studi meneliti efek latihan aerobik terhadap perhatian dan kecepatan pemrosesan. Latihan aerobik berhubungan dengan perbaikan sederhana dalam perhatian dan kecepatan pemrosesan (g = 0,158 [95% CI: 0,055-0,260], P = 0,003) (Gambar 1) dan efek ini konsisten di seluruh studi (Q23 = 26,249, P = 0,289). Moderator analisis menunjukkan bahwa penelitian dengan durasi latihan yang lebih panjang tidak meningkatkan perhatian dan kecepatan pemrosesan ke tingkat yang lebih besar jika dibandingkan dengan intervensi singkat (r = 0,17, Q1 = 3,555, P = 0,399). Intensitas latihan juga tidak berhubungan dengan variasi dalam perhatian dan hasil kecepatan pemrosesan (r = -.375, Q1 = 1,41, P = 0,235). Hasil antara individu dengan MCI (g = 0,028, P