Desenvolvimento e Padronização de Protocolo Experimental para Avaliação da Hipofrontalidade Transitória em Exercício Físico Intermitente

Descrição

As funções executivas são processos cognitivos de alta ordem responsáveis pelo controle e regulação do comportamento direcionado a objetivos, incluindo controle inibitório, atenção seletiva, flexibilidade cognitiva, memória de trabalho, planejamento e tomada de decisão. Essas funções dependem, em grande parte, da atividade funcional do córtex pré-frontal, região cerebral envolvida no controle cognitivo, na regulação emocional e na adaptação comportamental diante de situações complexas (Diamond, 2000; Diamond, 2013; Salheinejad et al., 2021; Friedman et al., 2022). Durante exercícios físicos intensos e intermitentes, especialmente em intensidades elevadas, pode ocorrer aumento da demanda metabólica e neural relacionada ao controle motor, com maior necessidade de aporte sanguíneo e oxigenação para regiões motoras encefálicas. Esse processo pode reduzir temporariamente a atividade funcional do córtex pré-frontal, fenômeno conhecido como hipofrontalidade transitória (Dietrich, 2003; Dietrich; Audiffren, 2011). Essa condição pode estar associada a prejuízos no desempenho executivo, incluindo redução do controle inibitório, aumento da taxa de erros, piora da tomada de decisão, alterações motivacionais e maior dificuldade de regulação emocional durante situações de elevada exigência física e cognitiva (Schmidt et al., 2019; Moriarty et al., 2019). Apesar do crescente interesse científico sobre fadiga mental, exercício físico e funções executivas, ainda existem lacunas metodológicas importantes. A literatura carece de protocolos experimentais integrados, padronizados e replicáveis para avaliação da hipofrontalidade transitória em situações de exercício físico intermitente. Essa limitação dificulta a comparação entre estudos, reduz a reprodutibilidade dos achados e restringe o desenvolvimento de futuras aplicações tecnológicas voltadas ao monitoramento cognitivo em contextos esportivos, clínicos, ocupacionais e acadêmicos. Diante dessa lacuna, o presente projeto tem como objetivo desenvolver e padronizar um protocolo experimental integrado para avaliação da hipofrontalidade transitória durante exercício físico intermitente. A proposta envolve a estruturação de um processo metodológico composto por triagem dos participantes, caracterização antropométrica, avaliação da aptidão cardiorrespiratória, indução de fadiga mental, aplicação de teste cognitivo computadorizado, controle da intensidade do exercício físico e monitoramento subjetivo da fadiga mental e da carga cognitiva. O estudo será caracterizado como pesquisa experimental, randomizada, com medidas repetidas e delineamento cruzado (crossover), envolvendo 40 indivíduos fisicamente ativos, de ambos os sexos, com idade entre 18 e 30 anos. Os participantes serão submetidos a triagem inicial, anamnese, avaliação antropométrica, estimativa da composição corporal, avaliação do nível de atividade física, qualidade do sono, rastreio cognitivo global e determinação da aptidão cardiorrespiratória por meio de teste incremental máximo em esteira ergométrica, utilizando o protocolo de Bruce. O VO₂máx será estimado por equação específica e, quando disponível, complementado por análise direta das trocas gasosas. A indução da fadiga mental será realizada por meio do Teste de Stroop computadorizado em formato switch, com duração mínima de 45 minutos. A fadiga mental percebida será monitorada pela Escala Visual Analógica, e a carga cognitiva será avaliada pelo NASA-TLX. O desempenho executivo será mensurado por meio do teste Go/No-Go desenvolvido na plataforma PsyToolkit, considerando tempo de reação, acurácia, erros de comissão e erros de omissão. O protocolo de exercício físico será composto por estímulos intermitentes em esteira, realizados em duas condições experimentais randomizadas: intensidade moderada, correspondente a 60% do VO₂máx, e alta intensidade, correspondente a 85% do VO₂máx. O desempenho cognitivo será avaliado em diferentes momentos experimentais: em condição basal, após a indução da fadiga mental e durante os períodos de recuperação ativa entre os estímulos de exercício intermitente. Essa estrutura permitirá observar alterações no desempenho executivo associadas à fadiga mental isolada e à interação entre fadiga mental e exercício físico em diferentes intensidades. As comparações entre momentos e condições serão realizadas por análise estatística apropriada para medidas repetidas, considerando variáveis cognitivas, perceptivas e fisiológicas. A proposta apresenta caráter inovador e tecnológico por desenvolver um protocolo experimental integrado, padronizado e potencialmente replicável para avaliação neurofuncional em condições de elevada exigência física e cognitiva. O objeto tecnológico do projeto não é um equipamento isolado, mas um processo metodológico estruturado, composto por etapas operacionais, tarefas computadorizadas, parâmetros de intensidade, indicadores cognitivos, medidas subjetivas e critérios de segurança. Assim, o projeto se enquadra como inovação de processo, com potencial para gerar protocolo operacional, matriz de padronização, banco de parâmetros experimentais, relatório técnico e recomendações para futuras aplicações. A proposta encontra-se em TRL 4, pois envolve a validação laboratorial inicial de um protocolo integrado. Embora seus componentes metodológicos já possuam fundamentação científica e uso reconhecido na literatura, a inovação está na integração, padronização e testagem sistemática desses componentes em um modelo experimental único para avaliação da hipofrontalidade transitória durante exercício físico intermitente. Caso o protocolo demonstre aplicabilidade operacional, segurança, tolerabilidade, clareza das etapas e capacidade de captar alterações no desempenho executivo, poderá avançar posteriormente para TRL 5, com validação em ambiente relevante para futuras aplicações esportivas, clínicas e ocupacionais. Do ponto de vista acadêmico e institucional, o projeto contribuirá para a formação técnico-científica de estudantes de graduação e pós-graduação em Educação Física, Neurociências, Nutrição, Fisioterapia, Psicologia e áreas correlatas. Os discentes envolvidos terão contato com avaliação cognitiva computadorizada, indução experimental de fadiga mental, controle da intensidade do exercício, avaliação cardiorrespiratória, aplicação de escalas psicométricas, organização de banco de dados, análise estatística e interpretação crítica de resultados. Para os cursos e professores da instituição, o protocolo poderá servir como recurso metodológico para ensino, pesquisa, extensão e futuras propostas interdisciplinares em neurociência do exercício, desempenho humano e inovação tecnológica em saúde. Espera-se, ao final do estudo, obter um protocolo experimental integrado e padronizado para avaliação da hipofrontalidade transitória em exercício físico intermitente, com evidências iniciais de aplicabilidade laboratorial, segurança, tolerabilidade e potencial de replicação. Os resultados poderão subsidiar futuras ferramentas tecnológicas de monitoramento cognitivo, estratégias de triagem neurofuncional e intervenções voltadas à preservação do desempenho executivo em situações de elevada demanda física e mental.