The effect of acute physical exercise with and without acute caffeine supplementation on distinct domains of executive functions

Executive function is an umbrella term related to various aspects of quality of life that encompasses a series of correlated but dissociable cognitive processes that are related to the concept of attention and that allow the control of the behavior directed to a given goal. Research has pointed out that executive functioning can be improved by acute manipulations of physical activity and administration of caffeine. However, it is not clear what kind of executive function is favored by these manipulations are summative or synergistic., nor whether these effects occur together. The present study aimed to investigate the acute effects of physical activity (predominantly aerobic exercise [proof counter on a stationary, bicycle]) in combination with acute caffeine intake (6 mg / kg) in improving performance in three experimentally dissociable executive domains (inhibition, update and shifting) evaluated in two tasks: Random Number Generation – RNG, and Plus Minus Task. The sample consisted of 10 healthy young male volunteers, random order to two different conditions: acute physical exercise plus placebo or acute physical exercise plus caffeine. The executive performance was assessed before and after acute exercise combined with caffeine and placebo treatment. Regarding treatment administration, the study followed a double-blind, cross-over design. It was also evaluated the perception effort (Borg Scale) fatigue (Subjective Exercise Experiences Scale, SEES) and pain induced by exercise (Numeric Pain Rating Scale, NPRS) combined or not with caffeine. It was found that the exercise had a positive effect only on the executive domain of inhibition. The perception of exertion, fatigue and pain increased after exercise, and caffeine blocked post-exercise pain, although this treatment did not have an additional effect on exercise in any executive domain. Caffeine combined with exercise did not increase the effect of exercise on executive performance. It is concluded that the predominantly acute aerobic exercise exerts a positive effect on the executive domain of inhibition and that although the administered caffeine dose blocks the pain 30 minutes after the exercise, it has no nootropic effect on the executive functions.Funções executivas é um termo guarda-chuva relacionadas a vários aspectos de qualidade de vida que engloba uma série de processos cognitivos correlacionados, porém dissociáveis, que são relacionados ao conceito de atenção e que permitem o controle do comportamento dirigido a um dado objetivo. Pesquisas têm apontado que o funcionamento executivo pode ser melhorado por manipulações agudas de atividade física e administração de cafeína. Todavia, não está claro que tipo de função executiva é favorecida por estas manipulações, tampouco se esses efeitos ocorrem conjuntamente, são somatórios ou sinérgicos. O presente projeto objetivou investigar os efeitos agudos da atividade física [exercício preponderantemente aeróbico (prova contrarrelógio em bicicleta ergométrica)] combinados à ingestão aguda de cafeína (6 mg/kg) na melhora do desempenho em três domínios executivos experimentalmente dissociáveis (inibição, atualização e alternância) avaliados em dois testes: escores de aleatoriedade no teste geração aleatória de números [random number generation - RNG] e teste mais ou menos (plus-minus). A amostra foi composta por 10 voluntários jovens e saudáveis do sexo masculino, alocados em ordem aleatória a duas diferentes condições: exercício físico agudo mais placebo ou exercício físico agudo mais cafeína. O desempenho executivo foi avaliado antes e após exercício agudo combinado a tratamento com cafeína e placebo. Quanto à administração de tratamento o estudo seguiu um delineamento cruzado e duplo-cego. Avaliou-se também percepção de esforço (Escala Borg), fadiga (Escala da Experiência Subjetiva com o Exercício: SEES) e dor induzida pelo exercício (Escala Numérica de Avaliação de Dor: NPRS) combinado ou não a cafeína. Verificou-se que o exercício teve um efeito positivo somente sobre o domínio executivo de inibição. A percepção de esforço, fadiga e dor aumentaram após o exercício físico e a cafeína bloqueou a dor pós-exercício, embora esse tratamento não tenha tido efeito adicional ao do exercício sobre nenhum domínio executivo. A cafeína combinada com o exercício não aumentou o efeito do exercício no desempenho executivo. Conclui-se que o exercício preponderantemente aeróbico agudo exerce efeito positivo sobre o domínio executivo de inibição e que, apesar da dose de cafeína administrada bloquear a dor 30 min após a realização do exercício, ela não exerce efeito nootrópico sobre as funções executivas.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Associação Fundo de Incentivo à Pesquisa (AFIP