Differences Between High vs. Low Performance Chess Players in Heart Rate Variability During Chess Problems

Abstract

Background: Heart rate variability (HRV) has been considered as a measure of heart-brain interaction and autonomic modulation, and it is modified by cognitive and attentional tasks. In cognitive tasks, HRV was reduced in participants who achieved worse results. This could indicate the possibility of HRV predicting cognitive performance, but this association is still unclear in a high cognitive load sport such as chess. Objective: To analyze modifications on HRV and subjective perception of stress, difficulty and complexity in different chess problem tasks. Design: HRV was assessed at baseline. During the chess problems, HRV was also monitored, and immediately after chess problems the subjective stress, difficulty and complexity were also registered. Methods: A total of 16 male chess players, age: 35.19 (13.44) and ELO: 1927.69 (167.78) were analyzed while six chess problem solving tasks with different level of difficulty were conducted (two low level, two medium level and two high level chess problems). Participants were classified according to their results into two groups: high performance or low performance. Results: Friedman test showed a significant effect of tasks in HRV indexes and perceived difficulty, stress and complexity in both high and low performance groups. A decrease in HRV was observed in both groups when chess problems difficulty increased. In addition, HRV was significantly higher in the high performance group than in the low performance group during chess problems. Conclusion: An increase in autonomic modulation was observed to meet the cognitive demands of the problems, being higher while the difficulty of the tasks increased. Non-linear HRV indexes seem to be more reactive to tasks difficulty, being an interesting and useful tool in chess training.

Antecedentes: La variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) se ha considerado una medida de la interacción corazón-cerebro y de la modulación autonómica, y se ve modificada por tareas cognitivas y atencionales. En las tareas cognitivas, la VFC se redujo en los participantes que obtuvieron peores resultados. Esto podría indicar la posibilidad de que la VFC prediga el rendimiento cognitivo, pero esta asociación aún no está clara en un deporte de alta carga cognitiva como el ajedrez. Objetivo: Analizar las modificaciones en la VFC y la percepción subjetiva de estrés, dificultad y complejidad en diferentes tareas problemáticas de ajedrez. Diseño: Se evaluó la VFC al inicio del estudio. Durante los problemas de ajedrez también se monitorizó la VFC, e inmediatamente después de los problemas de ajedrez también se registraron el estrés subjetivo, la dificultad y la complejidad. Métodos: Un total de 16 ajedrecistas varones, edad: 35,19 (13,44) y ELO: 1927,69 (167,78) fueron analizados mientras se realizaban seis tareas de resolución de problemas de ajedrez con diferente nivel de dificultad (dos problemas de ajedrez de nivel bajo, dos de nivel medio y dos de nivel alto). Los participantes fueron clasificados según sus resultados en dos grupos: alto rendimiento o bajo rendimiento. Resultados: La prueba de Friedman mostró un efecto significativo de las tareas en los índices de VFC y dificultad, estrés y complejidad percibidos tanto en el grupo de alto rendimiento como en el de bajo rendimiento. Se observó una disminución de la VFC en ambos grupos al aumentar la dificultad de los problemas de ajedrez. Además, la VFC fue significativamente mayor en el grupo de alto rendimiento que en el de bajo rendimiento durante los problemas de ajedrez. Conclusiones: Se observó un aumento de la modulación autonómica para satisfacer las demandas cognitivas de los problemas, siendo mayor mientras aumentaba la dificultad de las tareas. Los índices no lineales de VFC parecen ser más reactivos a la dificultad de las tareas, siendo una herramienta interesante y útil en el entrenamiento ajedrecístico.