Wstęp

Schizofrenia jest przewlekłą chorobą psychiczną, która dotyka pacjentów na całym świecie. Ryzyko zachorowania w populacji ogólnej wynosi ok. 1% (García-Garcés i wsp. 2021). Jest to zaburzenie charakteryzujące się wieloma objawami psychopatologicznymi, takimi jak: halucynacje, urojenia, dezorganizacja mowy, dezorganizacja zachowania oraz objawy negatywne (Vahia 2013). Chociaż to objawy pozytywne (halucynacje i urojenia) są często najbardziej uderzającą i widoczną cechą choroby, to zaburzenia poznawcze zwykle pojawiają się przed wystąpieniem psychozy i wydaje się, że są bardzo ważnym czynnikiem prognostycznym (Kahn i Keefe 2013). Są one jednocześnie bardzo częste w tej grupie chorych – upośledzenie funkcji poznawczych wykazano u prawie wszystkich (98%) osób chorujących na schizofrenię w porównaniu ze stanem przed chorobą (Keefe i wsp. 2005). Obszary funkcji poznawczych, które są przede wszystkim dotknięte w przebiegu schizofrenii, to: funkcje wykonawcze, uczenie się nowego materiału, pamięć długoterminowa, pamięć operacyjna oraz procesy uwagi (Carter i wsp. 2008). Wśród nich deficyty pamięci roboczej (tj. zdolność do utrzymywania i manipulowania informacjami przez ograniczony okres w celu zarządzania zachowaniem oraz procesami myślenia) wydają się kluczowe w zakresie zaburzeń poznawczych w schizofrenii. Są one podłożem upośledzenia innych obszarów funkcji poznawczych, takich jak orientacja wzrokowa, pamięć twarzy lub obiektów i funkcje wykonawcze (Silver i wsp. 2003).

Zaburzenia funkcji poznawczych mogą być powiązane z objawami negatywnymi, co czyni je główną przyczyną niepełnosprawności, ze znacznym pogorszeniem funkcjonowania ekonomicznego, społecznego i osobistego. W związku z tym badania nad zaburzeniami funkcji poznawczych w schizofrenii od wielu lat cieszą się dużym zainteresowaniem naukowców (Bora 2019).

W tej pracy poglądowej pokrótce przyjrzymy się patomechanizmom stojącym za upośledzeniem zdolności poznawczych w przebiegu schizofrenii i omówimy wpływ aerobowej aktywności fizycznej na te trudności.

Neurobiologiczne podłoże zaburzeń poznawczych w schizofrenii

Etiologia zaburzeń funkcji poznawczych u osób chorych na schizofrenię jest złożona.

Istotną rolę odgrywają czynniki genetyczne. Według aktualnej wiedzy charakter i stopień zaburzeń funkcji poznawczych w przebiegu schizofrenii wydają się dziedziczne (McCutcheon i wsp. 2023). Mają one charakter poligeniczny – wiele genów o niewielkim indywidualnym działaniu zwiększa ryzyko pogorszenia funkcji poznawczych, gdy określone allele są obecne razem. W takiej sytuacji allele nie mają istotnego znaczenia w izolacji. Sumowanie ryzyka genetycznego poszczególnych alleli może być pomocne w przewidywaniu ich całkowitego efektu. Badania asocjacyjne obejmujące cały genom (genome-wide association studies – GWAS) wykazały negatywną korelację genetyczną między schizofrenią a funkcjami poznawczymi (Davies i wsp. 2018). Wydaje się, że tego typu korelacja nie istnieje pomiędzy funkcjonowaniem poznawczym a chorobą afektywną dwubiegunową. U zdrowej grupy kontrolnej wykazano istnienie związku pomiędzy wielogenowym ryzykiem zachorowania na schizofrenię a niższymi wynikami testów poznawczych. Co ciekawe, nie ma korelacji między ryzykiem zachorowania a pogorszeniem funkcji poznawczych, co może wskazywać na neurorozwojowe, a nie neurodegeneracyjne podłoże schizofrenii (Kępińska i wsp. 2020).

W patogenezie zaburzeń poznawczych u osób chorujących na schizofrenię bardzo istotny jest brak równowagi w systemach neuroprzekaźników, takich jak: glutaminian, kwas g-aminomasłowy (gamma-aminobutyric acid – GABA), dopamina, acetylocholina i histamina (Huang i wsp. 2014). Glutaminian i GABA odgrywają główną i dobrze znaną rolę w deficytach poznawczych w schizofrenii. W grzbietowo-bocznej korze przedczołowej (dorsolateral prefrontal cortex – DLPFC) zaobserwowano brak równowagi w systemach obu neurotransmiterów (Schoonover i wsp. 2020). Obszar ten jest powiązany z pamięcią roboczą. Opisano, że u pacjentów z deficytem poznawczym wywołanym schizofrenią następuje zmniejszenie pobudzenia glutaminergicznego receptorów NMDA w neuronach piramidowych (Weickert i wsp. 2013).

Deficyt funkcji poznawczych w schizofrenii wiąże się również ze wzrostem poziomu cytokin zapalnych, zaburzeniem równowagi hormonów (kortyzol i prolaktyna), czynników neurotroficznych [takich jak neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (brain-derived neurotrophic factor – BDNF)] oraz zaburzeniami neuroprzekaźnictwa, głównie GABA-ergicznego i glutaminergicznego (Snyder i Gao 2013).

Zaobserwowano, że wzrost poziomu białka C-reaktywnego (C-reactive protein – CRP) we krwi u pacjentów ze schizofrenią jest powiązany z gorszą sprawnością poznawczą. Widoczne jest upośledzenie funkcjonowania zwłaszcza w zakresie pamięci wzrokowej i roboczej, szybkości przetwarzania, rozwiązywania problemów, szybkości funkcji wykonawczych i uwagi. Co ciekawe, obniżenie poziomu CRP wiąże się z poprawą funkcji poznawczych (Fathian i wsp. 2019).

Deficyty poznawcze u pacjentów ze schizofrenią powiązano z brakiem równowagi w poziomach kortyzolu i prolaktyny w surowicy. Wyższe poziomy kortyzolu łączą się z mniejszą objętością hipokampa i słabszą ekspresją BDNF (Aas i wsp. 2011). Wyższy poziom kortyzolu i większe osłabienie reakcji przebudzenia kortyzolu są też skorelowane z gorszą wydajnością w zadaniach poznawczych (Havelka i wsp. 2016).

Istotne wydają się również nieprawidłowe stężenia czynników neurotroficznych. Najważniejszy z nich to BDNF. Jest on neuropeptydem, który zwiększa remodelowanie mózgu i plastyczność synaptyczną. Zaobserwowano, że obniżony poziom BDNF wiąże się z osłabieniem zdolności poznawczych u chorych na schizofrenię (Hori i wsp. 2017). Prawdopodobnie zmniejszenie stężenia BDNF w surowicy jest związane ze wzrostem stresu oksydacyjnego u pacjentów ze schizofrenią.

Innym postulowanym patomechanizmem są zmiany neuroanatomiczne (Martínez i wsp. 2021). W badaniach obrazowych opisano, że deficyt funkcji poznawczych w schizofrenii jest powiązany ze zmniejszoną grubością kory mózgowej (Xie i wsp. 2019). Jest on również łączony ze zmianami w strukturze i funkcjonowaniu mózgu, takimi jak: większa objętość układu komorowego (Brugger i Howes 2017), zmniejszenie objętości móżdżku (Gould i wsp. 2014), spadek aktywności zwojów podstawy (Alústiza i wsp. 2016) i utrata kolców dendrytycznych w neuronach piramidowych DLPFC (Elsworth i wsp. 2011).

Kolejnym obszarem mózgu bardzo istotnym w patogenezie objawów charakterystycznych dla schizofrenii jest hipokamp. Odgrywa on integralną rolę w procesach związanych z uczeniem się i pamięcią. Jednocześnie jego funkcjonowanie jest szczególnie pogorszone w przebiegu tego zaburzenia. Pacjenci chorujący na schizofrenię mają mniejszą objętość hipokampa w porównaniu z populacją ogólną, najprawdopodobniej w wyniku procesów neurodegeneracyjnych (Steen i wsp. 2006). Jest to region, w którym intensywnie zachodzą procesy neuroplastyczności. Hipokamp i opuszka węchowa są jedynymi miejscami w obrębie mózgowia, w których zachodzi neurogeneza u osób dorosłych (Ernst i Frisén 2015). U pacjentów ze schizofrenią dostrzega się zaburzenia struktury neuronów w obrębie hipokampa. Wydaje się, że te zmiany korelują z pogorszeniem funkcji wykonawczych i funkcji pamięci w schizofrenii (Gur i wsp. 2000). Niestety, aktualnie stosowane leczenie przeciwpsychotyczne nie zwiększa objętości hipokampa i nie indukuje procesów neurogenezy w jego obrębie (Wood i wsp. 2001).

Na koniec należy wspomnieć o czynnikach środowiskowych. Ryzyko zachorowania w ciągu życia dla bliźniąt monozygotycznych wynosi 48%, jednak u bliźniąt jednojajowych schizofrenia często ma odmienny przebieg. Fakt ten pokazuje, jak ważny jest wpływ środowiska. Powikłania położnicze są czynnikiem ryzyka rozwoju schizofrenii i zaburzenia funkcji poznawczych oraz są powiązane z niskim IQ. Obecnie nie ma jednoznacznych dowodów na związek pomiędzy infekcją prenatalną a zaburzeniami funkcji poznawczych spowodowanymi schizofrenią (Dreier i wsp. 2017). Dorastanie w środowisku miejskim zwiększa ryzyko zachorowania na schizofrenię. Tego typu otoczenie wiąże się także z obniżonymi zdolnościami nawigacji przestrzennej (Coutrot i wsp. 2022). Ponadto zanieczyszczenie powietrza jest powiązane z gorszymi funkcjami poznawczymi i zwiększonym ryzykiem zachorowania na schizofrenię (Newbury i wsp. 2019). Narażenie na traumę z dzieciństwa wydaje się ważnym czynnikiem ryzyka zarówno rozwoju schizofrenii, jak i obniżenia sprawności poznawczej u dorosłych (Majer i wsp. 2010). Mniejszości etniczne są predysponowane do rozwoju schizofrenii. Charakteryzują się one także zazwyczaj gorszym poziomem wykształcenia (Radua i wsp. 2018). Wykazano, że osoby pochodzenia południowoazjatyckiego, które mieszkają w Anglii, mają zwiększone ryzyko zachorowania na schizofrenię i gorsze wyniki testów poznawczych (Strand 2011).

Wymienione powyżej biochemiczne zmiany w mózgach pacjentów ze schizofrenią stanowiły historycznie główny cel oddziaływania farmakologicznego leków przeciwpsychotycznych. Z ich stosowaniem przez długi okres wiązano wielkie nadzieje. Zwłaszcza leki drugiej generacji wydawały się skuteczne w łagodzeniu przynajmniej niektórych zaburzeń poznawczych. Dotychczasowe dane wskazują jednak, że neuroleptyki mają bardzo ograniczoną skuteczność w poprawie zaburzeń funkcji poznawczych w przebiegu zaburzeń psychotycznych (Goldberg i wsp. 2007). Pomimo ich wysokiej skuteczności w leczeniu objawów pozytywnych (Leucht i wsp. 2017) liczne metaanalizy nie są w stanie wykazać ich pozytywnego wpływu na funkcje poznawcze (Nielsen i wsp. 2015). Ugruntowany jest pogląd, że funkcje poznawcze mogą ulec nieznacznej poprawie wtórnie do skutecznego leczenia objawów pozytywnych (tzw. wtórne działanie leków przeciwpsychotycznych). Jednocześnie należy podkreślić, że blokada receptorów D₂ oraz przede wszystkim stosowanie leków o działaniu antycholinergicznym (w celu zmniejszenia ewentualnych objawów pozapiramidowych) może prowadzić do nasilenia deficytów poznawczych. Leki te mają również wiele działań niepożądanych, które dodatkowo mogą pogarszać sprawność poznawczą (m.in. nadmierna senność). Wpływ leków przeciwpsychotycznych na funkcje poznawcze jest niejednorodny i zależy od profilu farmakologicznego danej substancji, stosowanych dawek i ewentualnego leczenia skojarzonego. Stosowanie leków o silnym działaniu sedatywnym i antycholinergicznym, w tym neuroleptyków klasycznych oraz niektórych neuroleptyków drugiej generacji (np. chloropromazyny, klozapiny, olanzapiny) może się wiązać z nasileniem deficytów poznawczych, zwłaszcza w zakresie uwagi, szybkości przetwarzania informacji i pamięci roboczej, szczególnie przy jednoczesnym przyjmowaniu leków antycholinergicznych (Nielsen i wsp. 2015). Z kolei niektóre neuroleptyki atypowe, takie jak risperidon czy arypiprazol, są uznawane za względnie neutralne poznawczo (Nielsen i wsp. 2015). Pojawiają się również dane sugerujące, że pewne nowsze substancje, m.in. lurazydon i kariprazyna, mogą wpływać korzystnie na wybrane domeny poznawcze, zwłaszcza pamięć roboczą i funkcje wykonawcze, choć efekty te są umiarkowane i wymagają dalszej weryfikacji w badaniach kontrolowanych (McCutcheon i wsp. 2023). Ogólnie jednak wskazuje się, że poprawa funkcji poznawczych pod wpływem farmakoterapii jest ograniczona i często ma charakter wtórny do redukcji objawów psychotycznych, co podkreśla znaczenie interwencji niefarmakologicznych, takich jak aktywność fizyczna (Nielsen i wsp. 2015). Również inne formy leczenia psychofarmakologicznego, skupiające się na innych mechanizmach działania, okazują się niewystarczająco skuteczne (Harvey 2009).

Sprawność poznawcza stanowi jeden z kluczowych predyktorów skuteczności leczenia, przebiegu choroby oraz poziomu funkcjonowania społecznego i zawodowego (Green 2016). W przebiegu schizofrenii zaburzenia poznawcze obejmują wiele domen, w tym pamięć operacyjną, pamięć deklaratywną, elastyczność poznawczą i koncentrację uwagi (Barch i Ceaser 2012), dlatego działania ukierunkowane na te objawy wydają się kluczowym aspektem postępowania terapeutycznego. W tej sytuacji zasadne jest poszukiwanie nowych, niefarmakologicznych metod oddziaływania na funkcje poznawcze w tym zaburzeniu psychicznym. Oddziaływania psychospołeczne, takie jak trening poznawczy i terapia usprawniania poznawczego (cognitive remediation therapy – CRT), okazują się skuteczne w leczeniu zaburzeń poznawczych w schizofrenii (Bryce i wsp. 2016). Usprawnianie poznawcze polega na wykonywaniu zadań mających na celu trenowanie różnych obszarów kognitywnych, takich jak pamięć, uwaga i umiejętności rozwiązywania problemów. Metaanaliza 40 badań z udziałem 2104 uczestników wykazała, że CRT poprawia funkcjonowanie poznawcze znacznie bardziej niż interwencje kontrolne. Metoda ta ma jednak jedynie niewielki wpływ na inne objawy psychiatryczne, a poprawa z czasem zanika.

Kolejną metodą leczenia, która znajduje zastosowanie w poprawie funkcji poznawczych w schizofrenii, jest aktywność fizyczna. Liczne badania z randomizacją (Gorczynski i Faulkner 2010) oraz metaanalizy (Firth i wsp. 2015a) wykazały korzystny wpływ interwencji opartych na aktywności fizycznej na przebieg schizofrenii i zaburzeń ze spektrum schizofrenii.

Wpływ aktywności fizycznej na zdrowie psychiczne

Pozytywny pływ wysiłku fizycznego na stan zdrowia w populacji ogólnej jest dobrze udokumentowany (Ashdown-Franks i wsp. 2020). Aktywność fizyczna (AF) poprawia sen (Lederman i wsp. 2019), działa korzystnie na zdolności poznawcze (Hamer i Chida 2009), spowalnia proces starzenia się (Daskalopoulou i wsp. 2017), chroni przed zaburzeniami metabolicznymi poprzez zwiększenie podstawowej przemiany materii (Caspersen i wsp. 1985). Badacze udowodnili również wpływ AF na dobrostan psychiczny w różnych grupach wiekowych (Hamer i wsp. 2009; Biddle i Asare 2011). Stwierdzono, że w populacji ogólnej aerobowy wysiłek fizyczny ma korzystny wpływ na procesy uwagi, pamięć i funkcje wykonawcze (Smith i wsp. 2010). Zaobserwowano też działanie protekcyjne regularnego wysiłku fizycznego w postaci zmniejszenia prawdopodobieństwa wystąpienia chorób psychicznych, co jest związane z promocją neurogenezy w kluczowych regionach mózgu (Voss i wsp. 2013), m.in. w obrębie hipokampa (Eriksson i wsp. 1998; Firth i wsp. 2018). Wyższy poziom AF łączony jest z niższym ryzykiem wystąpienia depresji (Schuch i wsp. 2018), lęku oraz zaburzeń psychicznych wywołanych przewlekłym stresem (McDowell i wsp. 2018).

W ostatnich 20 latach zwiększa się zainteresowanie możliwościami zastosowania wysiłku fizycznego o określonej intensywności jako działania profilaktycznego (Piercy i wsp. 2018) oraz leczenia wspomagającego w przypadku tak poważnych chorób psychicznych jak schizofrenia, zaburzenie depresyjne nawracające czy zaburzenie afektywne dwubiegunowe (Firth i wsp. 2015b). Pomimo coraz bardziej skutecznych metod leczenia farmakologicznego i psychoterapeutycznego nadal często spotykamy się z problemem niepełnej remisji oraz nawrotów epizodów choroby. Aktywność fizyczna postrzegana jest jako nieinwazyjna metoda leczenia, która może znacząco poprawić wieloletnie rokowanie. Jak wspomniano wyżej, w tej pracy poglądowej skupimy się na interwencji w postaci aerobowego wysiłku fizycznego. Jest to rodzaj wysiłku fizycznego o niskiej lub średniej intensywności, w którym tętno nie przekracza 70% tętna maksymalnego. Ze względu na poziom intensywności energia do pracy mięśni pochodzi głównie z przemian zużywających tlen, przy czym spalane są glukoza, tłuszcze, ketokwasy i aminokwasy. Aktywność aerobowa jest często wykorzystywana w celu poprawy wytrzymałości sercowo-naczyniowej, zwiększenia beztłuszczowej masy mięśniowej i utraty wagi. Przykładem takiej aktywności może być bieganie, pływanie czy jazda na rowerze.

W populacji ogólnej wykazano korzystny wpływ aerobowego wysiłku fizycznego na procesy uwagi, pamięć i funkcje wykonawcze (Smith i wsp. 2010). Jak wskazano powyżej, wiele z tych funkcji poznawczych jest zaburzonych w schizofrenii. Postulowanym mechanizmem poprawy jest prawdopodobnie stymulowanie procesów neuroplastyczności (Hötting i Röder 2013). Stwierdzono, że u zdrowych osób ćwiczenia aerobowe zwiększają objętość hipokampa i mózgowy przepływ krwi, stymulują neurogenezę, modulują plastyczność synaptyczną oraz zwiększają stężenie czynników wzrostu, takich jak BDNF (Erickson i wsp. 2011; van Praag 2008). BDNF jest czynnikiem neurotroficznym istotnie zaangażowanym w regulację przeżycia i różnicowania neuronów i plastyczności synaptycznej, warunkującym procesy uczenia się i pamięci (Green i wsp. 2011).

Pozytywny wpływ aerobowego wysiłku fizycz­nego na objętość hipokampa oraz procesy neuroplastyczności wykazano również w populacji osób chorych na schizofrenię (Pajonk i wsp. 2010). Ponadto przeprowadzone badania przekrojowe w tej populacji wykazały, że tego rodzaju AF wiąże się z poprawą zdolności poznawczych (Leutwyler i wsp. 2014), większą objętością istoty szarej i istoty białej (McEwen i wsp. 2015) oraz wyższymi stężeniami czynników neurotroficznych (Kimhy i wsp. 2014).

W szczególności BDNF pośredniczy we wpływie ćwiczeń aerobowych na plastyczność synaptyczną poprzez stymulację przebudowy aksonów i dendrytów, synaptogenezę. Stwierdzono jego udział w procesach uczenia się i pamięci. Na przykład w badaniach na szczurach tłumienie działania BDNF podczas ćwiczeń blokowało zależne od wysiłku zwiększenie plastyczności synaptycznej i funkcji poznawczych (Gomez- -Pinilla i wsp. 2008).

Nie można zapominać, że zmiany fizjologiczne zachodzące w odpowiedzi na ćwiczenia, takie jak utrata masy ciała i poprawa wydolności krążeniowo-oddechowej, są również powiązane ze zwiększoną wydajnością poznawczą (Voss i wsp. 2012).

Warto podkreślić, że u osób chorujących na schizofrenię niższa ogólna AF koreluje z nasileniem objawów negatywnych, działaniami niepożądanymi leków przeciwpsychotycznych i izolacją społeczną (Vancampfort i wsp. 2012). Ponadto niski poziom AF może nasilać objawy depresji, niską samoocenę i upośledzać funkcjonowanie psychospołeczne, co skutkuje gorszą jakością życia związaną ze stanem zdrowia (Vancampfort i wsp. 2011). Jedna z opublikowanych metaanaliz (García-Garcés i wsp. 2021) wskazuje, że pacjenci ze schizofrenią mają znacząco podwyższone ryzyko incydentów sercowo-naczyniowych oraz podwyższony wskaźnik masy ciała (body mass index – BMI). Autorzy postulują, że wysiłek fizyczny jest szczególnie zalecany w tej populacji i powinien zostać uwzględniony w wytycznych klinicznych. Większość pacjentów uwzględnionych w metaanalizie miała BMI odpowiadające nadwadze (38%) lub otyłości (46%).

Wpływ wysiłku aerobowego na poszczególne domeny funkcji poznawczych

Firth i wsp. (2017) w swojej pracy przeglądowej połączonej z metaanalizą oszaco­wali wpływ aerobowego wysiłku fizycznego na poszczególne obszary funkcji poznawczych. Odwołali się do podziału zaproponowanego przez Komitet Neurokognitywny w postaci baterii testów neurokognitywnych MATRICS. Aktywność fizyczna spowodowała znaczącą statystycznie poprawę w zakresie pamięci operacyjnej (p = 0,024), poznania społecznego (p = 0,002) oraz uwagi/uważności (p = 0,005). Badania zakwalifikowane do metaanalizy nie wykazały znaczącej różnicy w obszarach szybkości przetwarzania (p = 0,38), wnioskowania oraz rozwiązywania problemów (p = 0,53), wizualnego uczenia się i pamięci (p = 0,889) oraz werbalnego uczenia się i pamięci (p = 0,14). Upośledzenie w obszarze realizowania funkcji społecznych koreluje negatywnie ze zdolnością do utrzymania pracy zawodowej i samodzielnego funkcjonowania. Jednocześnie domena poznania społecznego wydaje się silniejszym predyktorem codziennego funkcjonowania niż wyniki testów neurokognitywnych (Horan i wsp. 2012). Z kolei domeny pamięci operacyjnej oraz uwagi/uważności są silnymi predyktorami powrotu do funkcjonowania po pierwszym epizodzie schizofrenii (Nuechterlein i wsp. 2016). Wdrożenie ćwiczeń fizycznych od wczesnych stadiów choroby może ułatwić powrót do sprawności. Wydaje się, że ćwiczenia mogą przynieść jeszcze większe korzyści we wczesnej psychozie, ponieważ interwencje poprawiające funkcje poznawcze są w tym okresie bardziej skuteczne niż w późniejszej fazie choroby (Bowie i wsp. 2014). Autorzy zwrócili również uwagę, że nadzór ze strony wykwalifikowanych trenerów skutkował większą skutecznością interwencji. Mogło to wynikać ze zwiększonego zaangażowania uczestników w ćwiczenia lub lepszej realizacji programu, co wiązało się z bardziej korzystnymi wynikami. Wskazano też, że dłuższy czas treningu w ciągu tygodnia łączył się z większą poprawą w zakresie funkcji poznawczych (p = 0,065). W przeglądzie zwrócono uwagę, że ćwiczenia aerobowe mogą być bardziej efektywną interwencją w leczeniu zaburzeń poznawczych w schizofrenii niż joga. Dane wskazują na porównywalną skuteczność aerobowych ćwiczeń fizycznych z CRT (Bryce i wsp. 2016). Połączenie aerobowego wysiłku fizycznego z treningiem poznawczym wydaje się maksymalizować poprawę funkcji poznawczych (Shatil 2013). Stoją za tym prawdopodobnie dwa niezależne, ale komplementarne mechanizmy wpływające na neurogenezę.

Kimhy i wsp. (2016) badali względny wpływ czasu trwania, częstotliwości i intensywności ćwiczeń aerobowych na poprawę funkcji poznawczych w ramach 12-tygodniowego programu ćwiczeń u chorych na schizofrenię. Ustalili, że intensywność jest zmienną o największej wartości predykcyjnej. Przyszłe badania zatem, oprócz określenia wymaganych dawek w minutach tygodniowo, powinny mieć również na celu ustalenie długości, częstotliwości i intensywności treningu fizycznego wymaganego do poprawy funkcji poznawczych. W badaniu zwrócono też uwagę na największą poprawę w zakresie funkcji społecznych (p = 0,002).

Pajonk i wsp. (2010) ocenili potencjał wysiłku aerobowego w indukcji neuroplastyczności w obrębie hipokampa u pacjentów chorujących na schizofrenię. W badaniu porównali trening aerobowy (jazda na rowerze) z interwencją kontrolną w postaci gry w futbol stołowy (tzw. piłkarzyki) w grupie osób chorych i w zdrowej grupie kontrolnej. Po treningu wysiłkowym względna objętość hipokampa znacznie wzrosła u pacjentów (12%) i zdrowych osób (16%), bez zmian w grupie poddanej interwencji kontrol­nej (–1%). Poprawa wyników testów pamięci krótkotrwałej w obu grupach osób chorych na schizofrenię (wysiłek aerobowy oraz interwencja kontrolna) była skorelowana ze zmianą objętości hipokampa (r = 0,51, p < 0,05).

W jednym z przeprowadzonych badań pilotażowych (Nuechterlein i wsp. 2016) wykazano, że wysiłek aerobowy w połączeniu z CRT jest bardziej skuteczny w poprawie funkcji poznawczych (mierzonych za pomocą baterii MATRICS, MCCB) niż sama CRT.

Trzy niezależne badania przeprowadzone w grupie młodych pacjentów (w wieku 23–26 lat) w pierwszym epizodzie psychotycznym wykazały znaczną poprawę w zakresie funkcji poznawczych pod wpływem umiarkowanego i intensywnego wysiłku fizycznego już po 10–12 ty- godniach (Nuechterlein i wsp. 2016). Trzeba podkreślić, że nie jest jasne, czy wysoka responsywność na ten typ interwencji jest związana z młodym wiekiem chorych czy z pierwszym epizodem psychotycznym.

Wydaje się, że aerobowy wysiłek fizyczny może być również bardzo korzystny w populacji osób starszych z uwagi na wpływ na choroby somatyczne, takie jak nadciśnienie tętnicze, otyłość i cukrzyca (Dickinson i wsp. 2008).

Podsumowując – wydaje się, że aerobowa AF ma istotny i obiecujący wpływ na wyniki leczenia deficytów w zakresie czynności poznawczych, pamięci, objętości hipokampa i neuroplastyczności.

Wnioski

Wykazano, że ćwiczenia aerobowe mogą poprawić zaburzenia funkcji poznawczych u pacjentów ze schizofrenią, chociaż efekt ten nie wydaje się specyficzny lub ograniczony do tej choroby.

Dostępne dowody wskazują, że aerobowe ćwiczenia fizyczne poprawiają funkcjonowanie poznawcze chorych na schizofrenię. Szczególnie istotna zmiana zachodzi w obszarach funkcji społecznych, pamięci roboczej i uwagi. Są to funkcje istotnie wpływające na rokowanie w zakresie funkcjonowania społeczno-zawodowego. Należy jednak pamiętać, że istnieją czynniki mogące wpływać na skuteczność tej interwencji terapeutycznej.

Istotne jest, aby być świadomym dwóch prawdopodobnie równolegle zachodzących zjawisk. Jednym z nich jest ogólny korzystny wpływ AF na zdolności poznawcze (Chekroud i wsp. 2018). Drugim zjawiskiem, być może związanym z innym mechanizmem, jest efekt terapeutyczny obejmujący dysfunkcje poznawcze w konkretnym zaburzeniu psychicznym, którym jest schizofrenia. Firth i wsp. (2017) zauważyli, że tego typu interwencja powoduje większą poprawę w zakresie funkcji poznawczych u pacjentów ze schizofrenią niż depresją. Może to sugerować nieco odmienny mechanizm związany z efektem leczniczym.

Omawiając wpływ AF na funkcje poznawcze w schizofrenii, należy wziąć pod uwagę aspekt ćwiczeń jako czynnika środowiskowego. Jak wyszczególniono powyżej, bycie aktywnym ogólnie poprawia funkcje poznawcze i wydaje się chronić przed ich pogorszeniem. U pacjentów ze schizofrenią często występuje przewaga zachowań sedentarnych, są oni też dużo mniej aktywni fizycznie niż populacja ogólna (Stubbs i wsp. 2016). Jest to spowodowane nasileniem objawów negatywnych, sedacyjnym działaniem neuroleptyków oraz mniejszą ilością bodźców społecznych w tej grupie.

Uwzględnione dane sugerują, że nadzór ze strony specjalistów zajmujących się aktywnością fizyczną i większa ilość cotygodniowych ćwiczeń są ważne dla wzmacniania korzyści poznawczych płynących z AF. Przyszłe badania powinny mieć na celu ocenę mechanizmów poprawy funkcji poznawczych wywołanej wysiłkiem fizycznym, określenie, czy ma to związek ze zwiększoną wydolnością krążeniowo-oddechową, ustalenie wymaganych dawek ćwiczeń i zbadanie skuteczności treningu oporowego. Dalsze pogłębianie wiedzy w tych obszarach pomoże w opracowaniu optymalnych programów, które mogą obejmować połączenie treningu fizycznego z CRT. Biorąc pod uwagę znane korzyści z ćwiczeń w zakresie leczenia objawów psychiatrycznych, funkcjonowania społecznego i zdrowia fizycznego, należy zbadać i wdrożyć wykonalne i dostępne metody wykorzystania ćwiczeń w praktyce klinicznej.

Wnioski te potwierdzają też opublikowane w ostatnim czasie prace, które stanowią syntetyzę aktualnego stanu wiedzy o roli aAF jako interwencji wspomagającej leczenie zaburzeń psychicznych. Metaanaliza Vancampforta i wsp. (2025) wskazuje, że regularna aktywność fizycz­na wiąże się z istotną poprawą nie tylko w zakresie objawów psychiatrycznych, lecz także funkcjonowania poznawczego, jakości życia oraz ogólnego stanu somatycznego osób z zaburzeniami psychicznymi, w tym schizofrenią. Autorzy podkreślają, że mechanizmy leżące u podłoża obserwowanych efektów obejmują m.in. modulację neuroplastyczności, wzrost stężenia BDNF, poprawę funkcjonowania układu sercowo-naczyniowego oraz redukcję procesów zapalnych. Jednocześnie wskazują oni na konieczność wdrażania interwencji ruchowych w sposób ustrukturyzowany, z uwzględnieniem indywidualnych możliwości pacjentów i wsparcia ze strony przeszkolonego personelu.

Zbieżne zalecenia przedstawiono w najnowszych europejskich wytycznych opublikowanych z ramienia European Psychiatric Association (EPA) (Maurus i wsp. 2024). Rekomendują one traktowanie interwencji w zakresie stylu życia – w tym aktywności fizycznej – jako integralnego elementu kompleksowego leczenia osób z zaburzeniami psychicznymi. Autorzy podkreślają, że interwencje w postaci aktywności fizycznej powinny być planowane w sposób systematyczny, monitorowane i osadzone w realiach klinicznych, a ich celem nie jest wyłącznie poprawa parametrów somatycznych, lecz także wspieranie funkcjonowania poznawczego, społecznego i ogólnego pacjentów. Uwzględnienie tych rekomendacji dodatkowo wzmacnia zasadność traktowania aerobowej AF jako ważnego, opartego na dowodach elementu wspomagającego leczenie zaburzeń poznawczych w schizofrenii.

Na podstawie przedstawionego przeglądu piśmiennictwa proponujemy przykładowy plan interwencji, którego celem jest wspomaganie funkcji poznawczych, przeznaczony dla dorosłych pacjentów ze schizofrenią o przeciętnej sprawności fizycznej. Program obejmuje 12-tygodniowy cykl treningowy realizowany z częstotliwością 3 sesji tygodniowo, z których każda trwa 30–45 minut i opiera się głównie na wysiłku aerobowym o umiarkowanej intensywności (ok. 60–75% HR_max). Zalecane formy aktywności obejmują szybki marsz, jazdę na rowerze stacjonarnym, ćwiczenia na orbitreku oraz rekreacyjne gry zespołowe. Struktura sesji obejmuje rozgrzewkę, zasadniczą część aerobową i fazę wyciszenia, a skuteczność interwencji może być dodatkowo zwiększona poprzez nadzór terapeuty, realizację zajęć w formie grupowej i włączanie prostych elementów stymulujących funkcje poznawcze podczas treningu (Firth i wsp. 2017).

Wątpliwości i pytania

Należy podkreślić, że pomimo bardzo obiecujących wyników większość dostępnych badań obejmuje małą lub umiarkowaną próbę, nie jest również dostępne żadne badanie wieloośrodkowe. Zastosowane interwencje i metody pomiaru sprawności poznawczej są często trudne do porównania. Nie można zatem udzielić precyzyjnych odpowiedzi na pytanie o możliwość uogólnienia uzyskanych wyników. Ponadto potrzebne są długie okresy obserwacji, a także badania oceniające, czy poprawa funkcji poznawczych utrzymuje się po zakończeniu eksperymentów badawczych. Bez tych informacji nie jest jasne, czy aerobowa AF ma długotrwały wpływ na funkcje poznawcze w schizofrenii, czy może jednak efekt ten ogranicza się głównie do okresu badania naukowego. Z tego powodu w przyszłych badaniach należy zastosować dwie strategie. Po pierwsze, badania powinny skupiać się szczególnie na długoterminowych wynikach terapii ruchowych. W przypadku takich prób potrzebne są ustalenia w celu ujednolicenia protokołów interwencji i miar wyników. W tym ostatnim przypadku należy zastosować podejście spójne z innymi badaniami w obszarze schizofrenii. Po drugie, należy wdrożyć programy ćwiczeń i AF jako stały element postępowania klinicznego w placówkach stacjonarnych i ambulatoryjnych oraz stworzyć programy społeczne angażujące pacjentów ze schizofrenią, np. w klubach sportowych lub fitness. Takie podejście nie tylko poprawi funkcjonowanie poznawcze chorych na schizofrenię, lecz także pomoże zmniejszyć wysoką śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych i będzie sprzyjać integracji tych osób. Test to trudne do zrealizowania, ale wdrażanie regularnej AF u pacjentów ze schizofrenią nie może się ograniczać do badań klinicznych. Wpływ na funkcje poznawcze jest obiecujący, ale niewystarczająco przekonujący, aby można było formułować zalecenia oparte na rzetelnych dowodach.

Warto podkreślić, że już dzisiaj AF znajduje swoje miejsce w powstających rekomendacjach. Narodowy Instytut Zdrowia i Doskonałości Klinicznej Wielkiej Brytanii (The National Institute for Health and Clinical Excellence – NICE) uwzględnił program aktywności fizycznej w rekomendacjach dotyczących leczenia schizofrenii oraz zaburzeń psychotycznych (Pajonk i wsp. 2010). Określono, że aktywność fizyczna powinna mieć postać treningów grupowych prowadzonych pod okiem kompetentnych trenerów. Częstotliwość treningów ustalono na 3 sesje tygodniowo po 45 minut przez 12 tygodni.

Również Szkocka Sieć Wytycznych Międzyuczelnianych (Scottish Intercollegiate Guidelines Network – SIGN) rekomenduje programy AF dla dorosłych chorych na psychozę lub schizofrenię.

Przyszłe badania nad wpływem wysiłku fizycz­nego na funkcje poznawcze w schizofrenii powinny być spójne pod względem stosowanej metodologii. Proponujemy, aby interwencje obejmowały programy trwające co najmniej 10–12 tygodni, realizowane z częstotliwością 3–4 razy w tygodniu, z zastosowaniem wysiłku aerobowego o umiarkowanej intensywności (ok. 60–75% HR_max), co jest zgodne z najczęściej stosowanymi protokołami badawczymi. Wskazuje się również na zasadność obiektywnego monitorowania AF przy użyciu coraz szerzej dostępnych urządzeń typu wearables (np. pulsometry, opaski monitorujące aktywność, krokomierze), które pozwalają na kontrolę intensywności, czasu trwania i przestrzegania zaleceń dotyczących interwencji. W zakresie oceny efektów treningu podkreśla się potrzebę łączenia pomiarów funkcjonalnych (standaryzowane baterie testów poznawczych, np. MATRICS Consensus Cognitive Battery) z obiektywnymi wskaźnikami biologicznymi i neuroobrazowymi (np. rezonans magnetyczny, stężenie BDNF), co może umożliwić pełniejszą ocenę mechanizmów leżących u podłoża obserwowanych zmian. Uważamy, że takie podejście może się przyczynić do lepszej standaryzacji przyszłych badań i zwiększenia ich wartości poznawczej oraz praktycznej.

Wreszcie – globalne zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia dotyczące AF dla zdrowia powinny odnosić się również do populacji osób ze schizofrenią. Zgodnie z tymi zaleceniami oraz wytycznymi American College of Sports Medicine osoby w wieku 18–64 lat powinny wykonywać tygodniowo co najmniej 150 minut aerobowej AF o umiarkowanej intensywności lub przynajmniej 75 minut aerobowej AF o wysokiej intensywności. Możliwa jest też równoważna kombinacja aktywności o umiarkowanej i dużej intensywności. Taki tryb treningu, od umiarkowanego do intensywnego, powinien być stosowany również w badaniach dotyczących ćwiczeń aerobowych, w tym u pacjentów z zaburzeniami psychicznymi.

Podsumowując – ćwiczenia mają pozytywny wpływ na funkcje poznawcze w schizofrenii, ale potrzebne są dalsze badania. W szczególności należy włożyć wysiłek w zwiększenie AF w życiu codziennym chorych na schizofrenię. Może to skutkować zmniejszeniem nasilenia objawów pozytywnych i negatywnych oraz poprawą jakości życia.

Oświadczenia

Badanie nie otrzymało zewnętrznego finansowania.

Zgoda komisji etycznej: nie dotyczy.

Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Piśmiennictwo