Cvičení zlepšuje výkonné funkce a dosažení a mění aktivaci mozku u dětí s nadváhou: Randomizovaná kontrolovaná studie (2011)

Zdraví Psychol. Autorský rukopis; k dispozici v PMC Jan 1, 2012.

Publikováno v posledním editovaném formuláři:

Zdraví Psychol. Jan 2011; 30 (1): 91 – 98.

dva: 10.1037 / a0021766

PMCID: PMC3057917

NIHMSID: NIHMS245691

Catherine L. Davis, Phillip D. Tomporowski, Jennifer E. McDowell, Benjamin P. Austin, Patricia H. Miller, Nathan E. Yanasak, Jerry D. Allison, a Jack A. Naglieri

Informace o autorovi ► Autorská a licenční informace

Konečná upravená verze tohoto článku vydavatele je k dispozici na adrese Zdraví Psychol

Viz další články v PMC to citovat publikovaný článek.

Abstraktní

Objektivní

Tento experiment testoval hypotézu, že cvičení zlepší výkonnou funkci.

Design

Sedavé děti s nadváhou 7 - až 11N = 171, 56% žena, 61% černá, M ± SD věk 9.3 ± 1.0 let, index tělesné hmotnosti (BMI) 26 ± 4.6 kg / m², BMI z-skóre 2.1 ± 0.4) byly randomizovány do 13 ± 1.6 týdnů cvičebního programu (20 nebo 40 minut / den) nebo kontrolního stavu.

Hlavní výsledky měření

Slepé, standardizované psychologické hodnocení (systém kognitivního hodnocení a Woodcock-Johnsonovy testy úspěchu III) hodnotily kognitivní a akademické úspěchy. Funkční zobrazování magnetickou rezonancí měřilo mozkovou aktivitu během výkonných funkčních úkolů.

výsledky

Záměr zpracovat analýzu odhalil přínosy odpovědi na dávku při cvičení na výkonné funkce a dosažení matematiky. Byly také pozorovány předběžné důkazy o zvýšení aktivity bilaterální prefrontální kůry a snížené aktivity bilaterální zadní mozkové kůry v důsledku cvičení.

Proč investovat do čističky vzduchu?

V souladu s výsledky získanými u starších dospělých bylo pozorováno specifické zlepšení výkonných funkcí a změn aktivace mozku v důsledku cvičení. Kognitivní a dosažené výsledky přidávají důkaz odpovědi na dávku a rozšiřují experimentální důkazy do dětství. Tato studie poskytuje informace o výsledku vzdělávání. Kromě její důležitosti pro udržení hmotnosti a snížení zdravotních rizik během dětské obezity může být fyzická aktivita ukázána jako jednoduchá, důležitá metoda pro posílení aspektů mentálního fungování dětí, které jsou pro kognitivní vývoj klíčové. Tyto informace mohou přesvědčit pedagogy, aby realizovali intenzivní fyzickou aktivitu.

Klíčová slova: poznávání, aerobní cvičení, obezita, antisakáda, fMRI

Výkonná funkce se jeví jako citlivější než jiné aspekty poznávání aerobního cvičení (Colcombe & Kramer, 2003). Výkonná funkce představuje dohledovou kontrolu kognitivních funkcí k dosažení cíle a je zprostředkována obvody prefrontální kůry. Plánování a provádění akčních sekvencí, které vytvářejí cílené chování, vyžaduje alokaci pozornosti a paměti, výběr a inhibici odezvy, stanovení cílů, sebekontrolu, vlastní monitorování a obratné a flexibilní využívání strategiíEslinger, 1996; Lezak, Howieson a Loring, 2004). Hypotéza výkonné funkce byla navržena na základě důkazu, že aerobní cvičení selektivně zlepšuje výkon starších dospělých při plnění úkolů výkonné funkce a vede k odpovídajícímu zvýšení aktivity prefrontální kůry (Colcombe a kol., 2004; Kramer a kol., 1999). Kognitivní a nervový vývoj dětí může být citlivý na fyzickou aktivitu (Diamond, 2000; Hillman, Erickson a Kramer, 2008; Kolb & Whishaw, 1998). Teoretické popisy souvislostí mezi motorickým chováním a kognitivním vývojem v dětství se pohybovaly od hypotetických mozkových sítí po konstrukci reprezentací vnímání a jednání (Rakison & Woodward, 2008; Sommerville & Decety, 2006).

Metaanalýza zátěžových studií u dětí prokázala zlepšené poznání s cvičením; nicméně výsledky randomizovaných pokusů byly nekonzistentní (Sibley & Etnier, 2003). Selektivní účinek cvičení na výkonnou funkci může vysvětlit smíšené experimentální výsledky získané u dětí (Tomporowski, Davis, Miller a Naglieri, 2008). Studie využívající kognitivní úkoly vyžadující výkonnou funkci ukázaly výhody cvičení (Davis a kol., 2007; Tuckman & Hinkle, 1986), zatímco ti, kteří používají méně citlivá opatření,Lezak a kol., 2004, str. 36, 611 – 612; např, Ismail, 1967; Zervas, Apostolos a Klissouras, 1991). Předběžná zpráva z této studie, s menším vzorkem, ukázala přínos cvičení na výkonné funkce (Davis a kol., 2007). Konečné výsledky jsou uvedeny zde.

U dětí byla intenzivní fyzická aktivita spojena s lepšími známkami (Coe, Pivarnik, Womack, Reeves a Malina, 2006; Taras, 2005), fyzická zdatnost s akademickým úspěchem (Castelli, Hillman, Buck a Erwin, 2007; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus a Dean, 2001; Wittberg, Northrup, Cottrell a Davis, přijati) a nadváhou s horšími výsledky (Castelli a kol., 2007; Datar, Sturm a Magnabosco, 2004; Dwyer a kol., 2001; Shore a kol., 2008; Taras & Potts-Datema, 2005). Nejsilnějším závěrem, který je třeba učinit, pokud jde o vliv fyzické aktivity na akademické výsledky, je však to, že to nenaruší výsledky, i když to zabere čas ve třídě (Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel a Baghurst, 1983; Sallis a kol., 1999; Shephard a kol., 1984). Protože nadváha je znakem chronické nečinnosti (Must & Tybor, 2005), s nadváhou, sedavé děti mohou mít větší prospěch z cvičení než štíhlé děti.

Primární hypotézou této studie bylo, že sedavé děti s nadváhou přiřazené k cvičení by se zlepšily více než děti v kontrolních podmínkách výkonné funkce, ale ne jiné kognitivní procesy, jako je odolnost vůči rozptýlení, prostorové a logické procesy a řazení. Druhotnou hypotézou bylo, že mezi cvičením a poznáváním bude pozorován vztah závislosti na dávce. Byly zkoumány účinky na akademické výsledky. Na základě předchozích studií u dospělých, které prokázaly změny funkce mozku související s cvičením, byly zkoumány účinky na aktivitu v obvodech prefrontální mozkové kůry pomocí funkčního zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) v podskupině účastníků.

Metoda

Hlavní studie

Účastníci

Studenti byli přijati ze škol během 2003 – 2006 na zkoušku aerobního cvičení na zdraví dětí. Děti byly způsobilé, pokud měly nadváhu (≥ 85thil percentil BMI) (Ogden a kol., 2002), neaktivní (žádný pravidelný program fyzické aktivity> 1 hodina / týden) a neměl žádný zdravotní stav, který by ovlivňoval výsledky studie nebo omezoval fyzickou aktivitu. Bylo randomizováno sto sedmdesát jedna dětí ve věku 7–11 let (56% žen, 61% černochů, 39% bílých, věk M ± SD 9.3 ± 1.0 roku, index tělesné hmotnosti (BMI) 26.0 ± 4.6 kg / m², BMI z-skóre 2.1 ± 0.4, úroveň vzdělávání rodičů (tj. Primární pečovatel) 5.0 ± 1.1, kde 1 = méně než 7th, 2 = 8th nebo 9th, 3 = 10th nebo 11th, 4 = střední školaX, 5 = vysoká škola, 6 = absolvent vysoké školy, 7 = postgraduální studium). Jedno dítě bylo vyloučeno z posttestu kvůli psychiatrické hospitalizaci, ke které došlo po randomizaci. Děti byly vyzývány, aby testovaly bez ohledu na dodržování intervence. Bylo zahrnuto jedenáct dětí užívajících léky pro poruchu pozornosti (a braly si své léky jako obvykle; n = 4 v ovládání, n = 4 v nízké dávce a n = 3 ve skupině s vysokou dávkou) pro maximalizaci zobecnění. Děti a rodiče vyplnili písemný informovaný souhlas a souhlas. Studie byla přezkoumána a schválena Radou pro institucionální přezkum Lékařské akademie v Georgii. Testování a intervence proběhly na Medical College of Georgia. Vývojový diagram účastníka je uveden v Obr. 1.

Obr. 1

Schéma účastníka.

Studovat design

Statistiky statisticky přiřazovaly děti k aerobnímu cvičení s nízkou dávkou (20 minut / den) nebo s vysokou dávkou (40 minut / den) nebo bez kontroly cvičení. Randomizace byla stratifikována podle rasy a pohlaví. Úkoly byly skryty, dokud nebylo dokončeno základní testování, a poté sděleny koordinátorovi studie, který informoval subjekty. Kontrolní podmínka neposkytovala žádné po školním programu nebo dopravě. Podmínky cvičení byly ekvivalentní intenzitou a lišily se pouze délkou trvání (tj. Výdaj energie). V průběhu 3 let se studie zúčastnilo pět kohort.

Aerobní cvičení

Děti přiřazené k cvičení byly každý školní den přepravovány do mimoškolního cvičebního programu (poměr student: instruktor o 9: 1). Důraz byl kladen na intenzitu, radost a bezpečnost, nikoli na konkurenci ani na zvyšování kvalifikace. Činnosti byly vybrány na základě snadnosti porozumění, zábavy a vyvolávání přerušovaného energického pohybu a zahrnovaly běžecké hry, švihadlo a upravený basketbal a fotbal (Gutin, Riggs, Ferguson a Owens, 1999). Příručka k programu je k dispozici na vyžádání. K pozorování dávky byly použity monitory srdeční frekvence (S610i; Polar Electro, Oy, Finsko; 30sekundová epocha). Průměrná srdeční frekvence každého dítěte během relací byla zaznamenávána denně a byly přidělovány body za udržení průměru> 150 tepů za minutu. Body byly vyměněny za týdenní ceny. Děti zařazené do stavu s vysokou dávkou absolvovaly každý den dvacetiminutové záchvaty. Děti ve stavu nízké dávky absolvovaly jeden 20minutový záchvat a poté 20minutovou sedavou činnost (např. Deskové hry, karetní hry, kreslení) v jiné místnosti. Během tohoto období nebylo poskytováno žádné doučování. Každé sezení začalo pětiminutovým zahřátím (mírná kardiovaskulární aktivita, statický a dynamický strečink). Záchvaty skončily přerušením vody, lehkým ochlazením kardiovaskulární aktivity a statickým protahováním.

Během 13 ± 1.6 týdne intervence (13 ± 1.5, 13 ± 1.7 v podmínkách nízké a vysoké dávky, v uvedeném pořadí) byla účast 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Průměrná srdeční frekvence byla 166 ± 8 tepů za minutu (167 ± 7, 165 ± 8). Děti dosáhly průměrné srdeční frekvence> 150 tepů za minutu po většinu dní (87 ± 10% celkově; 89 ± 8, 85 ± 12 za podmínek nízké a vysoké dávky). Doba trvání intervenční periody, průměrná docházka, srdeční frekvence a podíl času, kdy bylo dosaženo cíle srdeční frekvence, byly podobné napříč cvičebními podmínkami a čas mezi výchozí hodnotou a posttestem byl podobný napříč všemi experimentálními podmínkami (19 ± 3.3, 18 ± 2.6, 18 ± 2.5 týdne v podmínkách kontroly, nízké a vysoké dávky).

Opatření

Standardizovaná psychologická baterie posoudila poznání a úspěch na začátku a po zkoušce. Většina dětí (98%) byla hodnocena stejným testerem ve stejnou denní dobu a ve stejné místnosti na začátku a po testu. Testeři nevěděli o experimentálním stavu dítěte. Byly analyzovány standardní skóre. Celkem kohorty 5 poskytovaly data pro poznání a kohorty 4 pro dosažení úspěchu. Prostředky klesly v normálním rozmezí (Tabulka 1).

Poznávací^a a úspěch^b skóre (M ± SE) podle skupiny na začátku a po zkoušce a upravené prostředky na post

Standardizovaný, založený na teorii (Das, Naglieri a Kirby, 1994; Naglieri, 1999) bylo využito kognitivního hodnocení s vynikajícími psychometrickými vlastnostmi, systému kognitivního hodnocení (Naglieri & Das, 1997). Systém kognitivního hodnocení byl standardizován na velkém reprezentativním vzorku dětí ve věku 5 – 17, které úzce odpovídají americké populaci na řadě demografických proměnných (např. Věk, rasa, region, komunitní nastavení, klasifikace vzdělávání a rodičovské vzdělávání). Je silně korelováno s akademickými výsledky (r = .71), ačkoli neobsahuje položky podobné úspěchům (Naglieri & Rojahn, 2004). Je známo, že reaguje na vzdělávací intervence (Das, Mishra a Poole, 1995) a přináší menší rasy a etnické rozdíly než tradiční zpravodajské testy, což je vhodnější pro hodnocení znevýhodněných skupin (Naglieri, Rojahn, Aquilino a Matto, 2005).

Systém kognitivního hodnocení měří mentální schopnosti dětí definované na základě čtyř vzájemně propojených kognitivních procesů: plánování, pozornost, simultánní a následná. Každá ze čtyř měřítek se skládá ze tří dílčích zkoušek. Výkonná funkce měří pouze měřítko plánování (tj. Tvorba a aplikace strategie, samoregulace, úmyslnost a využití znalostí; vnitřní spolehlivost) r = .88). Měřítko plánování má lepší spolehlivost než neuropsychologické testy výkonné funkce (Rabbitt, 1997). Zbývající měřítka měří jiné aspekty kognitivního výkonu, a tak mohou určit, zda jsou účinky cvičení u dětí silnější pro výkonné funkce než pro jiné kognitivní procesy. Pozorovací testy vyžadují soustředěnou, selektivní kognitivní aktivitu a odolnost vůči rozptylování (vnitřní spolehlivost r = .88). Simultánní dílčí testy zahrnují prostorové a logické otázky, které obsahují neverbální a slovní obsah (vnitřní spolehlivost) r = .93). Následné úkoly vyžadují analýzu nebo vyvolání podnětů uspořádaných v pořadí a tvorbu zvuků v pořádku (vnitřní spolehlivost r = .93). Byly zveřejněny předběžné výsledky tohoto opatření (Davis a kol., 2007). Jedno dítě bylo omylem podáno 8-yr-stará verze testu na začátku, když bylo dítě 7 yrs.

Akademický úspěch dětí byl měřen pomocí dvou vzájemně zaměnitelných forem Woodcock-Johnson Tests of Achievement III (McGrew & Woodcock, 2001), které byly náhodně vyváženy. Výsledkem zájmu byly shluky Broad Reading a Broad Mathematics. Sto čtyřicet jedna dětí v kohortech 4 poskytlo údaje o úspěchu.

Statistická analýza

Zamýšlí zpracovat analýzu skupinových testovaných skupinových rozdílů v poznání a úspěchu v nejbližší zkoušce, přičemž se upraví základní skóre. Analýzy byly provedeny s použitím poslední imputace, která byla přenesena do poslední doby, pro děti 7, které neposkytly údaje po zkoušce. Byli zahrnuti covariaté (kohorta, rasa, sex, vzdělávání rodičů), pokud se týkali závislé proměnné. Byly prozkoumány plánovací, simultánní, pozorovací a postupné stupnice, stejně jako klastry Broad Reading a Broad Math. A priori byly provedeny kontrastní testy s lineárním trendem a porovnání kontrolní skupiny se dvěma cvičebními skupinami, spolu s ortogonálními kvadratickými a nízkými vs. vysokými dávkovými kontrasty. Statistická významnost byla hodnocena při a = .05. Byly opakovány významné analýzy s vyloučením dětí 11, které užívají léky pro poruchu pozornosti, a s vyloučením 18 sedmi let, kterým byl vzhledem k jejich věku podán mírně odlišná verze systému kognitivního hodnocení. Velikost vzorku subjektů 62 na skupinu byla odhadnuta tak, aby poskytla 80% energie pro detekování rozdílu mezi skupinami jednotek 6.6.

FMRI Substudy

Účastníci

Dvacet dětí v poslední kohortě studie se zúčastnilo pilotní studie fMRI sestávající z výchozích (kontrola n = 9, cvičení n = 11) a posttestu (kontrola n = 9, cvičení n = 10) mozkových skenů. Děti z levice a ty, které nosily brýle, byly vyloučeny. Jedno následné testování ve cvičební skupině bylo odmítnuto. Mezi touto podskupinou nebyly žádné významné rozdíly v charakteristikách (9.6 ± 1.0 let, 40% žena, 40% Černá, BMI 25.3 ± 6.0, BMI) z-Score 1.9 ± 0.46) a zbytek vzorku. Nízké a vysoké dávky cvičebních skupin (cvičení 14 ± 1.7 wks) byly pro analýzy fMRI zhrouteny.

Návrh a postup

Snímky byly získány na systému GE Signa Excite HDx 3 Tesla MRI (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Vizuální podněty byly prezentovány pomocí MRI kompatibilních brýlí (Resonance Technologies, Inc., Northridge, CA) a pohyby očí byly monitorovány pomocí systému sledování očí, který umožnil výzkumníkům vidět, že subjekty byly vzhůru a byly zapojeny do úkolu. Subjekty nosily ušní zátky a jejich hlavy byly znehybněny pomocí vakuového polštáře. Před získáním dat MRI byla optimalizována magnetická homogenita pomocí automatizované shimming procedury, která určuje hodnoty shimů nízkého řádu provedením záchytů map nejmenších čtverců a automaticky aplikuje hodnoty shimů nízkého řádu jako kompenzační proudy stejnosměrného proudu v X, Y a Z gradientové křivky. Funkční snímky byly získány pomocí rozmazané gradientní echo rovinné zobrazovací sekvence (čas opakování (TR) 2800 ms, echo čas (TE) 35 ms, úhel převrácení 90 °, zorné pole (FOV) 280 × 280 mm², matice 96 × 96, plátky 34, tloušťka plátky 3.6 mm). Dále byly strukturální obrazy získány pomocí 3-rozměrné rychlé rozmazlené gradientní echo sekvence (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, úhel převrácení 20 °, FOV 240 × 240 mm², matice 512 × 512, plátky 120, tloušťka plátky 1.3 mm). Strukturální obrazy s vysokým rozlišením byly použity k normalizaci funkčních obrazů do standardního stereotaxického prostoru pro analýzy (Talairach & Tournoux, 1988).

Antisakádový úkol

Funkční obrazová data byla získána, zatímco subjekty dokončily další měřítko výkonné funkce, antisakádový úkol (McDowell a kol., 2002). Správný výkon antisakády vyžaduje inhibici prepotentní odpovědi na vizuální narážku a generování reakce na zrcadlové obrazové umístění této narážky (opačná strana, stejná vzdálenost od centrální fixace). Po počáteční fixační periodě (25.2 s) se mezi základní linií střídalo blokové paradigma (N = 7 bloky; 25.2 s kříže prezentovaného na centrální fixaci) a experimentální (N = 6 bloky; Podmínky 25.2 sec sestávající z antisakádových pokusů 8, celkem 48 pokusů) (doba běhu 5.46 minut; objemy 117; první objemy 2 byly vynechány z analýzy, aby se zohlednila stabilizace magnetizace). Během výchozího stavu byli účastníci instruováni, aby hleděli na kříž. Během antisakádových pokusů byly subjekty instruovány, aby upřeně hleděly na centrální kříž, dokud to neodešlo, a pak tága v periferních signálech signalizovala subjektům, aby se co nejrychleji podívali na zrcadlové obrazové umístění tága, aniž by se dívali na samotnou narážku. Před každou relací skeneru měli subjekty dvě oddělené tréninky, aby se ujistily, že rozumí pokynům. Personál, který během skenování spolupracoval s dětmi, nevěděl o přiřazení dítěte.

Analýza obrazu

Analýzy byly provedeny jako v dříve publikovaných datech z naší laboratoře (Camchong, Dyckman, Austin, Clementz a McDowell, 2008; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak a McDowell, 2006; Dyckman, Camchong, Clementz a McDowell, 2007; McDowell a kol., 2002) pomocí softwaru AFNI (Cox, 1996). Stručně, pro každou relaci byly objemy zaregistrovány do reprezentativního objemu, aby se korigovaly drobné pohyby hlavy (a byly vypočteny regresory 6: každý 1 pro a) rotační a b) translační pohyb hlavy v každé z rovin 3). Na každou datovou sadu byl poté aplikován 4 mm v plné šířce při polovině maximálního Gaussovského filtru. Pro každý voxel byla pro každý časový bod vypočtena procentuální změna signálu závislého na hladině kyslíku v krvi od základní hodnoty. Výsledná procentuální změna v průběhu času byla detekována pro lineární drift a korelována s lichoběžníkovou referenční funkční modelovací základní linií (fixace) a experimentálními (antisaccade) podmínkami, s použitím pohybových parametrů 6 jako šumových regresorů. Data byla poté transformována do standardizovaného prostoru založeného na atlase Talairach a Tournoux (Talairach & Tournoux, 1988) a převzorkováno na voxely 4 × 4 × 4 mm.

Za účelem identifikace nervových obvodů podporujících výkon antisakády (Obr. 2), byla data sbalena napříč skupinami a časovými body pro analýzu rozptylu. Pro ochranu před falešně pozitivními výsledky byla použita metoda prahového clusteru odvozená ze simulací Monte Carlo (na základě geometrie datové sady). F mapa (Ward, 1997). Na základě těchto simulací rodina moudré alfa na p = .05 byl zachován s individuálním voxelem s prahovou hodnotou p = .0005 a velikost klastru 3 voxelů (192 µL). Výsledný klastr F mapa byla použita k identifikaci regionální změny hladiny kyslíku v krvi závislé na změně.

Axiální pohledy zobrazující procentuální změnu signálu závislou na hladině oxygenace v krvi spojené s výkonem antisakády z analýzy jednoho vzorku na třech různých úrovních v mozku. Data z relací 39 (20 děti na začátku, 19 v nejbližší době) jsou ...

Analýza zájmových oblastí

Pro každou kortikální oblast, která vykazovala významnou aktivitu v klastru F mapa (přední oční pole, doplňkové oční pole, prefrontální kůra, zadní parietální kůra), koule (poloměr 8 mm, podobná Kiehl a kol., 2005; Morris, DeGelder, Weiskrantz a Dolan, 2001) byla umístěna ve středu hmoty, s bilaterální aktivitou se zhroutila napříč hemisférami. Průměrné procentuální změny signálu na počátku a po testu byly vypočteny pro každou oblast zájmu pro každého účastníka a analyzovány skóre rozdílů. Kvůli neobvyklému rozdělení hodnot zájmu byly experimentální podmínky porovnány za použití Mann-Whitney U test (přesné 2-sledované pravděpodobnosti).

výsledky

Psychometrická data

Pohlaví souviselo s následným testováním (chlapci, 101.3 ± 12.1 vs. dívky, 105.2 ± 12.7, t = -2.0, p = .044) a pozornost (99.8 ± 12.2 vs. 107.5 ± 12.5, t = -4.1, p Skóre <001). Závod byl spojen s posttestem Simultánní (bílý, 109.3 ± 13.6 vs. černý, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = .004) a Broad Math (109.0 ± 9.3 vs. 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p Skóre <001). Vzdělávání rodičů korelovalo s posttestovým plánováním (r = .18, p = .02), Broad Reading (r = .27, p = .001) a Broad Math (r = .27, p = .001) skóre. Tyto kovariáty byly zahrnuty do odpovídajících analýz.

Statisticky významné priori lineární kontrast indikoval přínos odezvy dávky na výkon výkonné funkce (tj. plánování, Obr. 3; L = 2.7, 95% interval spolehlivosti (CI) 0.6 až 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). priori kontrast ve srovnání s kontrolní skupinou s cvičebními skupinami byl také významný, což ukazuje, že vystavení nízké nebo vysoké dávce cvičebního programu vedlo k vyšším plánovacím skóre (L = −2.8, CI = −5.3 až −0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Jak se očekávalo, nebyly zjištěny žádné účinky na stupnici Pozor, Simultánní nebo Postupné. Pro klastr Broad Math statisticky významný priori lineární kontrast indikoval přínos odpovědi na dávku při cvičení na dosažení matematiky (Obr. 3; L = 1.6, CI 0.04 až 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Kontrast porovnání podmínek cvičení s kontrolním stavem nebyl statisticky významný (p = .10). Na clusteru Broad Reading nebyly zjištěny žádné efekty.

Obr. 3

Výkonná funkce (plánování) po zkoušce upravené pro pohlaví, vzdělávání rodičů a základní skóre a prostředky dosažení matematického výsledku (SE) při zkoušce upravené pro rasu, vzdělávání rodičů a skóre základní, ukazující účinky aerobního cvičení na dávkovou odpověď ...

Podmínky nízké a vysoké dávky se nelišily a nebyly zjištěny žádné kvadratické trendy. Kromě základního skóre byly jedinými významnými kovarianty v analýzách poznání nebo úspěchů sex v analýze pozornosti (p <001) a závod o Broad Math (p = .03). Výsledky byly podobné, když byly vyloučeny děti s poruchou pozornosti (lineární kontrasty při plánování, t(154) = 2.84, p = .005, Broad Math, t(125) = 2.12, p = .04) a 7-leté (plánování, t(147) = 2.92, p = .004, Broad Math, t(117) = 2.23, p = .03).

Neuroimaging data

Signál závislý na hladině oxygenace krve na kyslíku (kolaps napříč skupinou a časovým bodem) odhalil kortikální sakadické obvody (včetně frontálních očních polí, doplňkových očních polí, zadní parietální kůry a prefrontální kůry; Obr. 2), která je u dospělých dobře definována (Luna a kol., 2001; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell a Clementz, 2007). Analýzy oblasti zájmu prokázaly skupinové rozdíly v signálních změnách od základní linie k posttestu, které byly významné ve dvou regionech: bilaterální prefrontální kůra (těžiště v souřadnicích Talairach (x, y, z): vpravo = 36, 32, 31; vlevo = - 36, 32, 31) a bilaterální zadní parietální kůra (vpravo = 25, -74, 29; vlevo = -23, -70, 22). Konkrétně cvičební skupina vykázala zvýšenou aktivitu bilaterální prefrontální kůry (Obr. 4, levý panel; U = 20, p = .04) a sníženou aktivitu v bilaterální zadní parietální kůře (Obr. 4, pravý panel; U = 18, p = .03) ve srovnání s kontrolami. Analýza zájmových oblastí motorických oblastí (frontální a doplňková oční pole) neprokázala významné rozdíly mezi skupinami.

Boxplots experimentálním stavem ukazujícím změnu v aktivaci od výchozí hodnoty k nejbližší testu. Levý panel: prefrontální kůra. Pravý panel: zadní parietální kůra.

Diskuse

Experiment testoval účinek přibližně 3 měsíců pravidelného aerobního cvičení na výkonné funkce u sedavých dětí s nadváhou pomocí kognitivních hodnocení, měřených výsledků a fMRI. Tento mnohostranný přístup odhalil konvergentní důkazy, že aerobní cvičení zlepšilo kognitivní výkon. Přesněji řečeno, slepá, standardizovaná hodnocení ukázala specifické výhody dávkové odezvy cvičení na výkonné funkce a matematické výsledky. Byla pozorována zvýšená aktivita prefrontální kůry a snížená aktivita zadní mozkové kůry v důsledku cvičebního programu.

Souhrnně lze říci, že tyto výsledky jsou v souladu s výsledky dospělých, pokud jde o prokazatelné změny chování a mozkové aktivity v důsledku cvičení (Colcombe a kol., 2004; Pereira a kol., 2007). Přidávají také důkazy o odpovědi na dávku, což je zvláště vzácné při cvičeních s dětmi (Strong a kol., 2005) a poskytovat důležité informace o výsledku vzdělávání. Podmínka vysoké dávky měla za následek průměrné skóre plánování 3.8 nebo čtvrtinu standardní odchylky (σ = 15), vyšší než kontrolní podmínka. Demografie k modelu nepřispěla. Podobné výsledky byly získány, když byly vyloučeny děti s poruchou pozornosti nebo 7. Výsledky tedy mohou být zobecněny na osoby s nadváhou černé nebo bílé 7 - až 11.

Výkonná funkce se vyvíjí v dětství a je zásadní pro adaptivní chování a rozvoj (Best, Miller, & Jones, 2009; Eslinger, 1996). Zejména schopnost dítěte regulovat chování (např. Potlačení nevhodných reakcí, oddálení uspokojení) je důležitá pro to, aby dítě uspělo na základní škole (Blair, 2002; Eigsti a kol., 2006). Tento efekt může mít důležité důsledky pro rozvoj dětí a vzdělávací politiku. Zjištění zlepšení matematického výkonu je pozoruhodné, vzhledem k tomu, že nebyla poskytnuta žádná akademická výuka, a naznačuje, že delší období intervence může vést k většímu prospěchu. Zlepšení pozorované na úspěchu bylo specifické pro matematiku, bez přínosů pro čtení.

Předpokládáme, že pravidelná intenzivní fyzická aktivita podporuje vývoj dětí prostřednictvím účinků na mozkové systémy, které jsou základem poznání a chování. Studie na zvířatech ukazují, že aerobní cvičení zvyšuje růstové faktory, jako je neurotrofický faktor odvozený z mozku, což vede ke zvýšenému přísunu kapilární krve do kůry a růstu nových neuronů a synapsí, což vede k lepšímu učení a výkonu (Dishman a kol., 2006). Experimentální a budoucí kohortní studie provedené s dospělými ukazují, že dlouhodobá pravidelná fyzická aktivita mění funkci lidského mozku (Colcombe a kol., 2004; Weuve a kol., 2004). Randomizovaný, kontrolovaný experiment ukázal, že 6 měsíců aerobního cvičení vedlo ke zlepšení kognitivního výkonu u starších dospělých (Kramer a kol., 1999). Důležitá práce uvádí jasné důkazy o dopadu aerobního cvičení na mozkovou aktivitu u dospělých ve dvou studiích s použitím technik fMRI: Průřezové srovnání vysoce fit s nízko fit jedinci ukázalo, že prefrontální aktivita kůry souvisí s fyzickou zdatností a experiment ukázal, že 6 měsíce aerobního cvičení (chůze) u sedavých 55 - až 77 let zvýšily aktivitu prefrontální kůry a vedly ke zlepšení testu exekutivní funkce (Colcombe a kol., 2004). Je zajímavé, že metaanalýza nenašla žádnou podporu pro aerobní zdatnost jako prostředníka účinku fyzické aktivity na lidské poznání (Etnier, Nowell, Landers a Sibley, 2006). Kognitivní změny v důsledku cvičení tedy mohou být přímým důsledkem nervové stimulace pohybem, než aby byly zprostředkovány kardiovaskulárními výhodami. Přestože byl učiněn případ, že fyzická aktivita může ovlivnit kognitivní funkce dětí přímo prostřednictvím změn nervové integrity, existují i další věrohodná vysvětlení, jako je zapojení do cíleného, namáhavého duševního zapojení (Tomporowski a kol., 2008).

Tato studie má omezení. Výsledky jsou omezeny na vzorek dětí s nadváhou černé a bílé 7 - až 11. Štíhlé děti a děti jiných etnik nebo věkových skupin mohou reagovat odlišně. Není známo, zda kognitivní přínosy přetrvávají i po období zadržení. Pokud by se však dávky časem hromadily, bylo by to důležité pro vývoj dítěte. Mohou existovat citlivá období, během nichž by motorická aktivita měla obzvláště silný účinek na mozek (Knudsen, 2004). Zbývá určit, zda jsou účinné i jiné typy cvičení, jako je silový trénink nebo plavání. Účastníci a intervenční pracovníci nemohli být oslepeni experimentálním stavem nebo hypotézou studie; materiály náboru však zdůrazňovaly spíše výhody fyzického zdraví než kognitivní. Dalším omezením je, že použití kontrolního stavu bez zásahu neumožňuje soudu vyloučit některá alternativní vysvětlení (např. Pozornost dospělých, požitek). U dětí, které se cvičení účastní, se mohou objevit psychologické změny z důvodu sociálních interakcí, ke kterým dochází během relací, spíše než kvůli cvičení samo o sobě. Vzorec odpovědi na dávku výsledků však toto vysvětlení odmítá, protože obě skupiny cvičení strávily ve výzkumném zařízení stejný čas s instruktory a vrstevníky.

Studie nezjistila rozdíl mezi skupinami cvičení. To není v rozporu se zjištěním odpovědi na dávku, což ukazuje, že zátěžový zásah způsobil zlepšení kognitivních funkcí (Hill, 1965). Vzhledem k tomu, že lineární kontrast prokázal odstupňovaný účinek léčby, párové porovnání dávky se ptá na následnou otázku, zda je jedna konkrétní dávka lepší než jiná (Ruberg, 1995). Test výhodnosti dávka-odpověď na dosažení byl významný, ale srovnání kontrolní skupiny se dvěma cvičebními skupinami nebylo, což poskytlo částečnou podporu hypotéze, že cvičení zlepšuje matematické výsledky.

Výsledky fMRI jsou omezeny malou velikostí vzorku a neposkytují test odezvy na dávku, což je činí více předmětem alternativních vysvětlení. Přesto byly pozorovány specifické změny a směr změn se lišil v prefrontálních a parietálních regionech, což svědčí proti globálnímu trendu v mozkové aktivitě. Přestože se výkonnost antisakády a její podpora mozkové aktivity mění s věkem (Luna a kol., 2001), to je nepravděpodobné, že by to bylo matoucí, protože skupiny byly v podobném věku.

Tato experimentální data poskytují důkaz, že rázný program aerobního cvičení po škole zlepšil výkonnou funkci v režimu odpovědi na dávku u dětí s nadváhou; k tomu mohly přispět sociální faktory. Byly pozorovány změny v odpovídajících vzorcích aktivace mozku. Tyto výsledky také poskytují částečnou podporu výhody matematického výkonu. Přiřazení podmínek bylo randomizováno a vyhodnocení výsledků bylo zaslepeno, čímž se minimalizovalo možné zkreslení nebo zmatení. Děti s nadváhou nyní tvoří více než třetinu amerických dětí a jsou nadměrně zastoupeny mezi znevýhodněnými skupinami obyvatel. Kromě jejího významu pro snižování zdravotních rizik během dětské obezity (Ogden a kol., 2006), může být aerobní aktivita důležitou metodou pro posílení aspektů mentálního fungování dětí, které jsou pro kognitivní vývoj zásadní (Welsh, Friedman & Spieker, 2006).

Poděkování

CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz a JL Waller asistovaly při sběru a analýze dat. Podporovány NIH DK60692, DK70922, Výzkumným ústavem lékařské vysoké školy v Georgii, grantem biomedicínské iniciativy státu Georgia na podporu centra pro prevenci obezity a souvisejících poruch v Gruzii a překlenovacím financováním lékařské fakulty v Georgii a University of Georgia.

Poznámky pod čarou

Zřeknutí se odpovědnosti vydavatele: Následující rukopis je konečným přijatým rukopisem. Nebyla podrobena konečné kopírování, kontrola faktů a korektury požadované pro formální publikování. Není to definitivní verze ověřená vydavatelem. Americká psychologická asociace a její redaktorská rada se zříkají jakékoli odpovědnosti nebo odpovědnosti za chyby nebo opomenutí této rukopisné verze, jakoukoli verzi odvozenou z tohoto rukopisu NIH nebo jinými třetími stranami. Publikovaná verze je k dispozici na adrese www.apa.org/pubs/journals/hea

Informace o přispěvatele

Catherine L. Davis, Georgia Prevention Institute, Pediatrics, Medical College of Georgia.

Phillip D. Tomporowski, Katedra kineziologie, University of Georgia.

Jennifer E. McDowell, Katedra psychologie, University of Georgia.

Benjamin P. Austin, Katedra psychologie, University of Georgia.

Patricia H. Miller, Katedra psychologie, University of Georgia.

Nathan E. Yanasak, Radiologické oddělení, Lékařská fakulta v Gruzii.

Jerry D. Allison, oddělení radiologie, Lékařská fakulta Gruzie.

Jack A. Naglieri, Katedra psychologie, Univerzita George Masona.

Reference

Nejlepší JR, Miller PH, Jones LL. Výkonná funkce po věku 5: Změny a korelace. Vývojový přehled. 2009; 29 (3): 180 – 200. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Blair C. Školní připravenost. Integrace poznání a emocí do neurobiologické konceptualizace fungování dětí při vstupu do školy. Americký psycholog. 2002; 57: 111–127. [PubMed]
Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Běžné nervové obvody podporující volikální sackády a jejich narušení u schizofrenických pacientů a příbuzných. Biologická psychiatrie. 2008; 64: 1042 – 1050. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Bazální ganglia-thalamocortical obvodové poruchy u schizofrenie během zpožděných reakčních úkolů. Biologická psychiatrie. 2006; 60: 235 – 241. [PubMed]
Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Fyzická zdatnost a akademický výkon u studentů ve 3. a 5. ročníku. Žurnál sportovní a cvičební psychologie. 2007; 29: 239 – 252. [PubMed]
Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Vliv tělesné výchovy a úrovně aktivity na akademické výsledky u dětí. Medicína a věda ve sportu a cvičení. 2006; 38: 1515 – 1519. [PubMed]
Colcombe SJ, Kramer AF. Fitness účinky na kognitivní funkci starších dospělých: metaanalytická studie. Psychologická věda. 2003; 14: 125 – 130. [PubMed]
Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ, et al. Kardiovaskulární zdatnost, kortikální plasticita a stárnutí. Sborník Národní akademie věd. 2004; 101: 3316 – 3321. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Cox RW. AFNI: software pro analýzu a vizualizaci funkčních neuroobrazů magnetické rezonance. Počítače a biomedicínský výzkum. 1996; 29: 162 – 173. [PubMed]
Das JP, Mishra RK, Pool JE. Experiment na kognitivní nápravu obtíží se čtením slov. Žurnál poruch učení. 1995; 28: 66 – 79. [PubMed]
Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Hodnocení kognitivních procesů. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994.
Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Dětská nadváha a akademický výkon: národní studium mateřských škol a prvňáčků. Výzkum obezity. 2004; 12: 58 – 68. [PubMed]
Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA a kol. Účinky aerobního cvičení na kognitivní funkce dětí s nadváhou: randomizovaná kontrolovaná studie. Výzkum čtvrtletně pro cvičení a sport. 2007; 78: 510–519. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Diamond A. Úzká provázanost motorického vývoje a kognitivního vývoje a mozkového a prefrontálního kortexu. Vývoj dítěte. 2000; 71: 44 – 56. [PubMed]
Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR, et al. Neurobiologie cvičení. Obezita (Silver Spring) 2006; 14: 345 – 356. [PubMed]
Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, Dean K. Vztah akademického výkonu k fyzické aktivitě a kondici u dětí. Pediatric Exercise Science. 2001; 13: 225 – 237.
Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. Zkoumání dopadů každodenní pohybové aktivity na zdraví studentů základních škol v jižní Austrálii. Mezinárodní žurnál epidemiologie. 1983; 12: 308 – 313. [PubMed]
Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Vliv kontextu na chování související s saccade a mozkovou aktivitu. Neuroimage. 2007; 36: 774 – 784. [PubMed]
Eigsti IM, Zayas V, Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB, et al. Predikce kognitivní kontroly z předškolního do pozdního dospívání a mladé dospělosti. Psychologická věda. 2006; 17: 478 – 484. [PubMed]
Eslinger PJ. Konceptualizace, popis a měření složek výkonných funkcí: Shrnutí. In: Lyon GR, Krasnegor NA, editoři. Pozor, paměť a výkonná funkce. Baltimore: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. str. 367 – 395.
Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. Metagrese, která zkoumá vztah mezi aerobní zdatností a kognitivním výkonem. Recenze výzkumu mozku. 2006; 52: 119 – 130. [PubMed]
Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S. Popis a hodnocení procesu programu tělesné výchovy pro obézní děti. Výzkum čtvrtletně pro cvičení a sport. 1999; 70: 65–69. [PubMed]
Hill AB. Životní prostředí a nemoc: sdružení nebo příčina? Sborník Královské lékařské společnosti. 1965; 58: 295 – 300. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Buďte chytří, cvičte své srdce: cvičte účinky na mozek a poznávání. Recenze přírody Neuroscience. 2008; 9: 58 – 65. [PubMed]
Ismail AH. Účinky dobře organizovaného programu tělesné výchovy na intelektuální výkon. Výzkum tělesné výchovy. 1967; 1: 31 – 38.
Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G, Calhoun VD, Liddle PF. Adaptivní model reflexivního zpracování neurokognitivních funkcí: podpora důkazů z velkého měřítka (n = 100) fMRI studie sluchového oddball úkolu. Neuroimage. 2005; 25: 899 – 915. [PubMed]
Knudsen EI. Citlivá období ve vývoji mozku a chování. Žurnál kognitivní neurovědy. 2004; 16: 1412 – 1425. [PubMed]
Kolb B, Whishaw IQ. Plasticita a chování mozku. Roční přehled psychologie. 1998; 49: 43 – 64. [PubMed]
Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, et al. Stárnutí, fitness a neurokognitivní funkce. Příroda. 1999; 400 (6743): 418 – 419. [PubMed]
Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Neuropsychologické hodnocení. 4th ed. New York: Oxford University Press; 2004.
Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ, et al. Zrání široce distribuované funkce mozku podporuje kognitivní vývoj. Neuroimage. 2001; 13: 786 – 793. [PubMed]
McDowell JE, Brown GG, Paulus M., Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ, et al. Neurální koreláty refixačních sakád a antisakád v normálních a schizofrenických subjektech. Biologická psychiatrie. 2002; 51: 216 – 223. [PubMed]
McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Technická příručka. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
Morris JS, DeGelder B, Weiskrantz L, Dolan RJ. Diferenční reakce extragenikulostrikátu a amygdaly na prezentaci emocionálních tváří v korticky slepém poli. Mozek. 2001; 124 (Pt 6): 1241 – 1252. [PubMed]
Musí, Tybor DJ. Fyzická aktivita a sedavé chování: přehled longitudinálních studií hmotnosti a adipozity u mládeže. Mezinárodní žurnál obezity (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84 – S96. [PubMed]
Naglieri JA. Základy posouzení CAS. New York: Wiley; 1999.
Naglieri JA, Das JP. Kognitivní systém hodnocení: Interpretační příručka. Itasca, IL: Riverside Publishing; 1997.
Naglieri JA, Rojahn J. Konstruujte platnost teorie PASS a CAS: Korelace s úspěchem. Žurnál pedagogické psychologie. 2004; 96: 174 – 181.
Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Černobílé rozdíly v kognitivním zpracování: Studie plánování, pozornosti, simultánní a následné teorie inteligence. Žurnál psychoedukačního hodnocení. 2005; 23: 146 – 160.
Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Převaha nadváhy a obezity ve Spojených státech, 1999 – 2004. JAMA: The Journal of American Medical Association. 2006; 295: 1549 – 1555. [PubMed]
Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R, et al. Centra pro kontrolu a prevenci nemocí Grafy růstu 2000 pro Spojené státy: Vylepšení verze 1977 National Center for Health Statistics. Pediatrie. 2002; 109: 45 – 60. [PubMed]
Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, Hen R., McKhann GM, et al. In vivo korelace zátěže indukované neurogeneze u dospělého zubního gyru. Sborník Národní akademie věd. 2007; 104: 5638 – 5643. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Rabbitt P. Úvod: Metodiky a modely studia výkonných funkcí. In: Rabbit P, editor. Metodika frontální a výkonné funkce. Hove, East Sussex, UK: Psychology Press Ltd; 1997. str. 1 – 38.
Rakison DH, Woodward AL. Nové pohledy na účinky akce na percepční a kognitivní vývoj. Vývojová psychologie. 2008; 44: 1209 – 1213. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P. Účinky tělesné výchovy související se zdravím na akademické výsledky: Projekt SPARK. Výzkum čtvrtletně pro cvičení a sport. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Požadovaná fyzická aktivita a akademické známky: Kontrolované podélné studium. In: Ilmarinen J, Valimaki I, editoři. Děti a sport. Berlín: Springer Verlag; 1984. str. 58 – 63.
Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Snížený akademický úspěch u středních škol s nadváhou. Obezita (Silver Spring) 2008; 16: 1535 – 1538. [PubMed]
Sibley BA, Etnier JL. Vztah mezi fyzickou aktivitou a poznáváním u dětí: Metaanalýza. Pediatric Exercise Science. 2003; 15: 243 – 256.
Sommerville JA, Decety J. Tkaní struktury sociální interakce: artikulace vývojové psychologie a kognitivní neurovědy v oblasti motorického poznání. Psychonomic Bulletin & Review. 2006; 13: 179–200. [PubMed]
Silný WB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B, et al. Fyzická aktivita založená na důkazech pro mládež ve školním věku. Žurnál pediatrie. 2005; 146: 732 – 737. [PubMed]
Sweeney JA, Luna B, Keedy SK, McDowell JE, Clementz BA. Studie fMRI kontroly pohybu očí: zkoumání interakce kognitivních a senzorimotorických mozkových systémů. Neuroimage. 2007; (36 Suppl 2): T54 – T60. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Talairach J, Tournoux P. Koplanární stereotaxický atlas lidského mozku: 3-dimenzionální proporcionální systém - přístup k zobrazování mozku. New York: Thieme Medical Publishers; 1988.
Taras H. Fyzická aktivita a výkon studentů ve škole. Journal of School Health. 2005; 75: 214 – 218. [PubMed]
Taras H, Potts-Datema W. Obezita a výkon studentů ve škole. Journal of School Health. 2005; 75: 291 – 295. [PubMed]
Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J. Cvičení a inteligence dětí, poznávání a akademické výsledky. Recenze pedagogické psychologie. 2008; 20: 111–131. [PMC bezplatný článek] [PubMed]
Tuckman BW, Hinkle JS. Experimentální studium fyzických a psychologických účinků aerobního cvičení na žáky. Psychologie zdraví. 1986; 5: 197 – 207. [PubMed]
Ward B. Simultánní odvození dat FMRI. Milwaukee, WI: Biofyzikální výzkumný ústav, Medical College of Wisconsin; 1997.
Velšská MC, Friedman SL, Spieker SJ. Výkonné funkce v rozvoji dětí: Aktuální konceptualizace a otázky do budoucna. In: McCartney K, Phillips D, editoři. Blackwell Handbook of Early Childhood Development. Malden, MA: Blackwell Publishing; 2006. str. 167 – 187.
Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Fyzická aktivita, včetně chůze, a kognitivní funkce u starších žen. JAMA: Journal of American Medical Association. 2004; 292: 1454 – 1461. [PubMed]
Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Aerobní prahy způsobilosti spojené s pátým ročníkem akademického úspěchu. American Journal of Health Education. (Přijato)
Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Vliv fyzické námahy na duševní výkon s odkazem na výcvik. Percepční a motorické dovednosti. 1991; 73: 1215 – 1221. [PubMed]