Liikunta Parantaa johtotehtävää ja saavutusta sekä Alters-aivojen aktivointia ylipainoisilla lapsilla: satunnaistettu kontrolloitu koe (2011)

Terveyspsykoli. Kirjailijan käsikirjoitus; saatavana julkaisuissa PMC Jan 1, 2012.
Julkaistu lopullisessa muokatussa muodossa:
PMCID: PMC3057917
NIHMSID: NIHMS245691
Kustantajan lopullinen muokattu versio tästä artikkelista on saatavana osoitteessa Terveyspsykoli
Katso muut PMC: n artikkelit siteerata julkaistu artikkeli.

Abstrakti

Tavoite

Tässä kokeessa testattiin hypoteesia, jonka mukaan harjoittelu parantaisi toimeenpanovallan toimintaa.

Design

Istuva, ylipainoinen 7- - 11-vuotiaille lapsille (N = 171, 56% naaras, 61% musta, M ± SD ikä 9.3 ± 1.0 vuotta, kehon massaindeksi (BMI) 26 ± 4.6 kg / m2, BMI z-pistemäärä 2.1 ± 0.4) satunnaistettiin 13 ± 1.6 viikkoon harjoitteluohjelmasta (20 tai 40 minuuttia / päivä) tai kontrolliolosuhteisiin.

Tärkeimmät lopputulokset

Sokeilla, standardisoiduilla psykologisilla arvioinneilla (kognitiivinen arviointijärjestelmä ja Woodcock-Johnson-testit saavutuksesta III) arvioitiin kognitiivisuutta ja akateemisia saavutuksia. Funktionaalinen magneettikuvaus mittasi aivojen aktiivisuutta toimeenpanotehtävien aikana.

tulokset

Tarkoitus hoitaa analyysi paljasti harjoituksen annosvastevaikutukset johtotehtävissä ja matematiikan saavutuksissa. Havaittiin myös alustavia todisteita lisääntyneestä eturauhasen aivokuoren aktiivisuudesta ja vähentyneestä kahden takaosan parietaalisen aivokuoren aktiivisuudesta liikunnan takia.

Yhteenveto

Yhdessä vanhemmilla aikuisilla saatujen tulosten kanssa havaittiin erityistä paranemista toimeenpanotoiminnassa ja aivojen aktivoitumisen muutoksista liikunnan vuoksi. Kognitiiviset ja saavutustulokset lisäävät todisteita annosvasteesta ja laajentavat kokeellista näyttöä lapsuuteen. Tämä tutkimus tarjoaa tietoa koulutuksen tuloksista. Sen lisäksi, että fyysinen aktiivisuus on tärkeätä painon ylläpitämiselle ja terveysriskien vähentämiselle lasten liikalihavuuden epidemian aikana, se voi osoittautua yksinkertaiseksi tärkeäksi menetelmäksi lasten mielen toiminnan parantamiseksi, joka on keskeinen kognitiivisessa kehityksessä. Nämä tiedot voivat houkutella kouluttajia toteuttamaan voimakasta fyysistä aktiivisuutta.

Avainsanat: kognitio, aerobinen harjoittelu, liikalihavuus, antisakkeja, fMRI

Toimeenpanotoiminto vaikuttaa herkemmältä kuin muut kognitiiviset näkökohdat aerobiseen harjoitteluun (Colcombe & Kramer, 2003). Toimeenpanotoiminto on kognitiivisten toimintojen valvonta tavoitteen saavuttamiseksi ja sitä välitetään prefrontaalisen aivokuoren piirien kautta. Tavoitteeseen suuntautuneen käyttäytymisen muodostavien toimintosekvenssien suunnittelu ja suorittaminen vaativat huomion ja muistin jakamista, vasteen valintaa ja estämistä, tavoitteiden asettamista, itsehallintaa, itsevalvontaa sekä strategioiden taitavaa ja joustavaa käyttöä (Eslinger, 1996; Lezak, Howieson ja Loring, 2004). Toimeenpanotoimintaan liittyvä hypoteesi esitettiin todisteiden perusteella, että aerobinen liikunta parantaa valikoivasti vanhempien aikuisten suorituskykyä toimeenpanotehtävissä ja johtaa vastaavaan lisääntymiseen eturauhasen aivokuoren toiminnassa (Colcombe et ai., 2004; Kramer et ai., 1999). Lasten kognitiivinen ja hermokehitys voi olla herkkä fyysiselle aktiivisuudelle (Timantti, 2000; Hillman, Erickson ja Kramer, 2008; Kolb & Whishaw, 1998). Teoreettiset selitykset motorisen käyttäytymisen ja kognitiivisen kehityksen välisistä yhteyksistä lapsuudessa ovat vaihdelleet hypoteettisista aivoverkoista havainto-toiminta-esitysten rakentamiseen (Rakison & Woodward, 2008; Sommerville & Decety, 2006).

Lasten liiketutkimusten metaanalyysi osoitti parantuneen kognition liikunnan kanssa; satunnaistetut tutkimustulokset olivat kuitenkin epäjohdonmukaisia ​​(Sibley & Etnier, 2003). Harjoituksen selektiivinen vaikutus johtotehtäviin voi selittää lasten kokeellisia tuloksia (Tomporowski, Davis, Miller ja Naglieri, 2008). Tutkimukset, joissa hyödynnettiin kognitiivisia tehtäviä, jotka vaativat toimeenpanotoimintaa, osoittivat liikunnan hyötyjä (Davis et ai., 2007; Tuckman & Hinkle, 1986), kun taas vähemmän herkkiä toimenpiteitä käyttävät eivät (Lezak et ai., 2004, s. 36, 611 – 612; esimerkiksi, Ismail, 1967; Zervas, Apostolos ja Klissouras, 1991). Tämän tutkimuksen alustava raportti pienemmällä otoksella osoitti hyötyä harjoittamisesta toimeenpanotehtävissä (Davis et ai., 2007). Lopulliset tulokset esitetään täällä.

Lasten voimakkaaseen fyysiseen aktiivisuuteen on liitetty parempia arvosanoja (Coe, Pivarnik, Womack, Reeves ja Malina, 2006; Taras, 2005), fyysinen kunto ja akateeminen saavutus (Castelli, Hillman, Buck ja Erwin, 2007; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus ja Dean, 2001; Wittberg, Northrup, Cottrell ja Davis, hyväksytty) ja ylipaino huonommalla saavutuksella (Castelli et ai., 2007; Datar, Sturm ja Magnabosco, 2004; Dwyer et ai., 2001; Shore et ai., 2008; Taras & Potts-Datema, 2005). Vahvin päätelmä fyysisen toiminnan vaikutuksista akateemisiin saavutuksiin on kuitenkin se, että se ei heikennä saavuttamista, vaikka se vie luokka-ajan (Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel ja Baghurst, 1983; Sallis et ai., 1999; Shephard et ai., 1984). Koska ylipaino on kroonisen passiivisuuden merkki (Must & Tybor, 2005), ylipainoiset, istuvat lapset saattavat hyötyä todennäköisemmin liikunnasta kuin laivat lapset.

Tämän tutkimuksen ensisijainen hypoteesi oli, että liikkumiseen osoitetut istuvat, ylipainoiset lapset parantaisivat enemmän kuin lapset, jotka ovat hallintokäytössä toimeenpanotoiminnossa, mutta eivät muita kognitiivisia prosesseja, kuten häiriötekijöiden vastustus, alueelliset ja logiset prosessit ja sekvensointi. Toissijainen hypoteesi oli, että annoksen ja vasteen välinen suhde havaitaan liikunnan ja kognition välillä. Vaikutuksia akateemiseen saavutukseen tutkittiin. Aikuisilla tehtyjen aiempien tutkimusten perusteella, jotka osoittivat aivotoimintojen liikuntaan liittyviä muutoksia, vaikutuksia prefrontaalisen aivokuoren piirien aktiivisuuteen tutkittiin osallistujien alaryhmässä käyttämällä funktionaalista magneettikuvausta (fMRI).

Menetelmä

Päätutkimus

osallistujat

Oppilaat rekrytoitiin kouluista 2003 – 2006 aikana lasten terveyttä koskevaa aerobista harjoittelua koskevaan kokeeseen. Lapset olivat kelvollisia, jos he olivat ylipainoisia (≥85th prosenttipiste BMI) (Ogden et ai., 2002), ei-aktiivinen (ei säännöllistä liikuntaohjelmaa> 1 h / vko), eikä hänellä ollut sairautta, joka vaikuttaisi tutkimustuloksiin tai rajoittaisi fyysistä aktiivisuutta. Sata seitsemänkymmentäyksi 7–11-vuotiasta lasta satunnaistettiin (56% naista, 61% mustaa, 39% valkoista, M ± SD-ikä 9.3 ± 1.0 vuotta, painoindeksi (BMI) 26.0 ± 4.6 kg / m2, BMI z-pistemäärä 2.1 ± 0.4, vanhemman (eli ensisijaisen omaishoitajan) koulutustaso 5.0 ± 1.1, missä 1 = vähemmän kuin 7th luokka, 2 = 8th tai 9th, 3 = 10th tai 11th, 4 = lukion korkeakoulututkinnon suorittanut, korkeakoulu, 5 = korkeakoulututkinto, 6 = jatko). Yksi lapsi suljettiin pois posttestistä satunnaistamisen jälkeen tapahtuneen psykiatrisen sairaalahoidon vuoksi. Lapsia kannustettiin lähettämään postitse riippumatta intervention noudattamisesta. Mukana oli yksitoista lasta, jotka käyttivät lääkkeitä tarkkaavaisuushäiriöiden vuoksi (ja ottivat lääkitystä tavalliseen tapaan; n = 4 hallinnassa, n = 4 pieninä annoksina, ja n = 3 suuriannoksisessa ryhmässä) yleistävyyden maksimoimiseksi. Lapset ja vanhemmat kirjoittivat kirjallisen tietoisen suostumuksensa ja suostumuksensa. Georgian lääketieteellisen korkeakoulun instituutioiden arviointineuvosto tarkisti ja hyväksyi tutkimuksen. Testit ja interventiot tapahtuivat Georgian lääketieteellisessä korkeakoulussa. Osallistujan vuokaavio on esitetty muodossa Kuvio 1.

Kuvio 1 

Osallistujan vuokaavio.

Tutkimusasetelma

Tilastotieteilijä määritteli lapset satunnaisesti pienen annoksen (20 minuuttia / päivä) tai suuren annoksen (40 minuuttia / päivä) aerobiseen harjoitteluun tai ilman harjoittelua. Satunnaistaminen ositettiin rodun ja sukupuolen mukaan. Tehtävät piilotettiin, kunnes lähtötilanteen testaus oli suoritettu loppuun, sitten ne ilmoitettiin tutkimuksen koordinaattorille, joka tiedotti kohteille. Valvontaedellytys ei antanut mitään koulun jälkeistä ohjelmaa tai kuljetusta. Harjoitteluolosuhteet olivat intensiteettiltään vastaavat ja erottuivat vain kestosta (eli energiankulutuksesta). Viisi kohorttia osallistui tutkimukseen 3-vuosien aikana.

Aerobinen harjoittelu

Liikuntaan määrätyt lapset kuljetettiin koulun jälkeiseen kunto-ohjelmaan jokaisena koulupäivänä (opiskelija: ohjaaja -suhde noin 9: 1). Painopiste oli intensiivisyydessä, nautinnossa ja turvallisuudessa, ei kilpailussa eikä taitojen parantamisessa. Aktiviteetit valittiin ymmärrettävyyden, hauskan ja ajoittaisen voimakkaan liikkeen aikaansaamisen perusteella, ja niihin sisältyivät juoksupelit, hyppyköysi sekä muokattu koripallo ja jalkapallo (Gutin, Riggs, Ferguson ja Owens, 1999). Ohjelmakäsikirja on saatavana pyynnöstä. Annoksen tarkkailuun käytettiin sykemittareita (S610i; Polar Electro, Oy, Suomi; 30 sekuntia). Jokaisen lapsen keskimääräinen syke harjoitusten aikana rekisteröitiin päivittäin, ja pisteitä myönnettiin keskimääräisen> 150 lyönnin pitämisestä minuutissa. Pisteitä lunastettiin viikoittaisista palkinnoista. Suuren annoksen olosuhteisiin määrätyt lapset suorittivat kaksi 20 minuutin jaksoa päivittäin. Pieniannoksisissa oloissa lapset suorittivat yhden 20 minuutin ottelun ja sitten 20 minuutin istumisen (esim. Lautapelit, korttipelit, piirustukset) toisessa huoneessa. Tuutorointia ei annettu tänä aikana. Jokainen istunto alkoi viiden minuutin lämpenemisellä (kohtalainen sydän- ja verisuoniaktiivisuus, staattinen ja dynaaminen venytys). Ottelut päättyivät vesitaukoon, kevyesti jäähdyttävään sydän- ja verisuonitoimintaan ja staattiseen venyttelyyn.

13 ± 1.6 viikon intervention aikana (13 ± 1.5, 13 ± 1.7 pienissä ja suurissa annosolosuhteissa) läsnäolo oli 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Keskimääräinen syke oli 166 ± 8 lyöntiä minuutissa (167 ± 7, 165 ± 8). Lapset saavuttivat keskimääräisen sykkeen> 150 lyöntiä minuutissa useimpina päivinä (87 ± 10%; 89 ± 8, 85 ± 12 pienissä ja suurissa annoksissa). Toimenpiteen kesto, keskimääräinen läsnäolo, syke ja osuus syketavoitteen saavuttamisajasta olivat samanlaiset kaikissa harjoitteluolosuhteissa, ja aika lähtötason ja jälkitestin välillä oli samanlainen kaikissa koeolosuhteissa (19 ± 3.3, 18 ± 2.6, 18 ± 2.5 viikkoa verrokkiryhmässä, vastaavasti pienissä ja suurissa annoksissa).

Toimenpiteet

Vakioidulla psykologisella paristolla arvioitiin kognitio ja saavutukset lähtötilanteessa ja posttestissä. Suurin osa lapsista (98%) arvioitiin saman testaajan toimesta, samaan aikaan vuorokauden ajan ja samassa huoneessa lähtötilanteen ja testin jälkeen. Testaajat eivät olleet tietoisia lapsen kokeellisesta tilasta. Vakiotulokset analysoitiin. Kaiken kaikkiaan 5-kohortit tarjosivat tietoa kognitiosta ja 4-kohortit saavutusta varten. Keskiarvo laski normaalille alueelle (Taulukko 1).

Taulukko 1 

Kognitiivinena ja saavutusb pisteet (M ± SE) ryhmittäin lähtötilanteessa ja jälkitesteissä, ja sopeutetut keskiarvot postissa

Standardoitu, teoriapohjainen (Das, Naglieri ja Kirby, 1994; Naglieri, 1999) hyödynnettiin kognitiivista arviointia, jolla oli erinomaiset psykometriset ominaisuudet, kognitiivinen arviointijärjestelmä (Naglieri & Das, 1997). Kognitiivinen arviointijärjestelmä standardisoitiin suureen edustavaan otokseen 5 – 17-vuotiaista lapsista, jotka vastaavat tiiviisti Yhdysvaltojen väestöä lukuisilla demografisilla muuttujilla (esim. Ikä, rotu, alue, yhteisöympäristö, koulutusluokittelu ja vanhempien koulutus). Se korreloi vahvasti akateemisten saavutusten kanssa (r = .71), vaikka se ei sisällä saavutusmaisia ​​kohteita (Naglieri & Rojahn, 2004). Sen tiedetään reagoivan koulutustoimiin (Das, Mishra ja Poole, 1995), ja se tuottaa pienempiä rotu- ja etnisiä eroja kuin perinteiset tiedustelutestit, mikä tekee siitä tarkoituksenmukaisemman heikommassa asemassa olevien ryhmien arvioimiseksi (Naglieri, Rojahn, Aquilino ja Matto, 2005).

Kognitiivinen arviointijärjestelmä mittaa lasten henkisiä kykyjä, jotka on määritelty neljän toisiinsa liittyvän kognitiivisen prosessin perusteella: Suunnittelu, Huomio, Samanaikainen ja Peräkkäinen. Jokainen neljästä asteikosta koostuu kolmesta alatestistä. Vain suunnitteluasteikolla mitataan toimeenpanotoiminto (eli strategian luominen ja soveltaminen, itsesääntely, tietoisuus ja tiedon hyödyntäminen; sisäinen luotettavuus) r = .88). Suunnitteluasteikolla on parempi luotettavuus kuin toimeenpanovallan neuropsykologisilla testeillä (Rabbitt, 1997). Jäljellä olevat asteikot mittaavat muita kognitiivisen suorituskyvyn näkökohtia, ja siten voidaan määrittää, ovatko lasten liikunnan vaikutukset vahvempia toimeenpanotoiminnalle kuin muille kognitiivisille prosesseille. Huomiotestit vaativat kohdennettua, selektiivistä kognitiivista toimintaa ja vastustuskykyä häiriötekijöille (sisäinen luotettavuus r = .88). Samanaikaiset alatestit sisältävät alueelliset ja loogiset kysymykset, jotka sisältävät ei-sanallista ja sanallista sisältöä (sisäinen luotettavuus r = .93). Peräkkäiset tehtävät vaativat peräkkäin järjestettyjen ärsykkeiden analysoinnin tai palauttamisen ja äänien muodostamisen järjestyksessä (sisäinen luotettavuus r = .93). Tämän toimenpiteen alustavat tulokset on julkaistu (Davis et ai., 2007). Yhdelle lapselle annettiin virheellisesti testin 8-v-vanha versio lähtötilanteessa, kun lapsi oli 7 -vuotias.

Lasten akateeminen saavutus mitattiin käyttämällä kahta vaihdettavaa muotoa Woodcock-Johnson Tests of Achievement III -testistä (McGrew & Woodcock, 2001), joita satunnaisesti tasapainotettiin. Kiinnostavia tuloksia olivat laaja lukeminen ja laaja matematiikka -klusterit. Sata neljäkymmentäyksi lasta 4-ryhmissä tarjosi saavutustietoja.

Tilastollinen analyysi

Tarkoitus hoitaa kovarianssitestillä testattujen ryhmien eroja kognitiossa ja saavutuksissa jälkikokeessa mukauttamalla perustasoon. Analyysit suoritettiin käyttämällä viimeistä seurantaa, joka siirrettiin imputtointiin 7-lapsille, jotka eivät toimittaneet posttestatietoja. Kovariaatit (kohortti, rotu, sukupuoli, vanhempien koulutus) otettiin mukaan, jos ne liittyivät riippuvaiseen muuttujaan. Suunnittelu-, samanaikaisia, huomio- ja peräkkäisiä asteikkoja sekä laajalukemisen ja laajan matematiikan klustereita tutkittiin. A priori kontrastit testattiin lineaarista trendiä ja verrattiin vertailuryhmää kahteen harjoitusryhmään, samoin kuin ortogonaaliset neliömäiset ja pienet vs. suuret annoskontrastit. Tilastollinen merkitsevyys arvioitiin a = .05. Merkittäviä analyysejä toistettiin lukuun ottamatta 11-lapsia, jotka käyttivät lääkkeitä tarkkaavaisuushäiriöihin, ja lukuun ottamatta 18-seitsemänvuotiaita, joille ikänsä vuoksi annettiin hieman erilainen versio kognitiivisesta arviointijärjestelmästä. 62-kohteiden otoskoko ryhmää kohti arvioitiin tuottavan 80% -tehoa erojen havaitsemiseksi 6.6-yksiköiden ryhmien välillä.

FMRI-alkututkimus

osallistujat

Kaksikymmentä lasta tutkimuksen viimeisessä ryhmässä osallistui fMRI-pilottitutkimukseen, joka koostui lähtötilanteesta (kontrolli n = 9, harjoitus n = 11) ja posttestiin (kontrolli n = 9, harjoitus n = 10) aivaskannaukset. Vasemmanpuoleiset lapset ja silmälaseja käyttävät lapset jätettiin pois. Yksi harjoitteluryhmän jälkitarkastuksista kieltäytyi. Tämän alajoukon välillä ei ollut merkitseviä eroja ominaisuuksissa (9.6 ± 1.0 vuotta, 40% naaras, 40% musta, BMI 25.3 ± 6.0, BMI z-tulos 1.9 ± 0.46) ja muu näyte. Pienten ja suurten annosten harjoitusryhmät (14 ± 1.7 wks -harjoitus) romahtivat fMRI-analyysejä varten.

Suunnittelu ja menettelytapa

Kuvat hankittiin GE Signa Excite HDx 3 Tesla MRI -järjestelmällä (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Visuaaliset ärsykkeet esitettiin käyttämällä MRI-yhteensopivia suojalaseja (Resonance Technologies, Inc., Northridge, CA), ja silmien liikkeitä tarkkailtiin silmäseurantajärjestelmällä, joka antoi tutkijoille mahdollisuuden nähdä, että koehenkilöt olivat hereillä ja sitoutuneet tehtävään. Koehenkilöt käyttivät korvatulppia ja heidän päänsä pidätettiin vakuumityynyllä. Ennen MRI-datan hankkimista, magneettinen homogeenisuus optimoitiin käyttämällä automatisoitua shimismenettelyä, joka määrittää alhaiset järjestysvälilevyarvot suorittamalla magneettikenttäkarttojen pienimmän neliösumman mukaiset sovitukset ja soveltaen automaattisesti alhaisen kertaluvun välilevyarvot tasavirtapoikkeamavirroiksi X: ssä, Y- ja Z-gradientin aaltomuodot. Toiminnalliset kuvat saatiin käyttämällä pilaantunutta gradientin kaikua tasomaista kuvantamissekvenssiä (toistoaika (TR) 2800 ms, kaiun aika (TE) 35 ms, kääntökulma 90 °, näkökenttä (FOV) 280 × 280 mm2, matriisi 96 × 96, 34 viipaleet, viipaleen paksuus 3.6 mm). Seuraavaksi rakennekuvat saatiin käyttämällä 3-ulotteista nopeasti pilaantunutta gradienttikaikujaksoa (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, kääntökulma 20 °, FOV 240 × 240 mm2, matriisi 512 × 512, 120 viipaleet, viipaleen paksuus 1.3 mm). Korkean resoluution rakennekuvia käytettiin funktionaalisten kuvien normalisoimiseksi tavanomaiseksi stereotaksiseksi tilaksi analyyseiksi (Talairach & Tournoux, 1988).

Sakkaantumisenvastainen tehtävä

Toiminnallista kuvantamistietoa hankittiin, kun koehenkilöt suorittivat toisen toimeenpanomittamittauksen, antisakadin vastaisen tehtävän (McDowell et ai., 2002). Oikea sakkojen vastainen suoritus vaatii ennalta ehkäisevän vasteen estämistä visuaaliselle johdolle ja vasteen generoimisen kyseisen kuvan peilikuvan sijaintiin (vastakkaiselle puolelle, sama etäisyys keskikiinnityksestä). Alkuperäisen kiinnitysjakson (25.2 sek) jälkeen lohkoparadigma vuorotteli lähtötason (N = 7 lohkot; Ristin 25.2 sekuntia esitetään keskuskiinnityksessä) ja kokeellista (N = 6 lohkot; 25.2 sek, joka koostuu 8 antisakadikokeista, 48 kokeista yhteensä) olosuhteet (5.46 minuutin ajoaika; 117 tilavuudet; ensimmäiset 2 tilavuudet jätettiin pois analyysistä magnetoinnin stabiloinnin huomioon ottamiseksi). Perusajan aikana koehenkilöitä käskettiin tuijottamaan ristiä. Suojakysymyksien vastaisen tutkimuksen aikana henkilöitä käskettiin tuijottamaan keskimmäistä ristiä, kunnes se meni irti, ja sitten ääriradalla oleva merkki osoitti kohteita etsimään mahdollisimman nopeasti kiven peilikuvan sijaintiin katsomatta itse kohtaa. Koehenkilöillä oli kaksi erillistä harjoitteluistuntoa ennen kutakin skannerin istuntoa varmistaakseen, että he ymmärsivät ohjeet. Henkilöstö, joka oli vuorovaikutuksessa lasten kanssa skannauksen aikana, ei ollut tietoinen lapsen tehtävästä.

Kuvan analyysi

Analyysit suoritettiin kuten laboratoriossamme aiemmin julkaistuissa tiedoissa (Camchong, Dyckman, Austin, Clementz ja McDowell, 2008; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak ja McDowell, 2006; Dyckman, Camchong, Clementz ja McDowell, 2007; McDowell et ai., 2002) käyttämällä AFNI-ohjelmistoa (Cox, 1996). Lyhyesti, jokaisesta istunnosta tilavuudet rekisteröitiin edustavalle tilavuudelle pienen pään liikkeen korjaamiseksi (ja 6-regressorit laskettiin: 1 kumpikin a) kiertoa varten ja b) pään liikkuminen kussakin 3-tasossa). Sitten jokaiseen tietojoukkoon lisättiin 4 mm: n täysleveys puolella Gaussin enimmäissuodattimesta. Kullekin vokselille laskettiin kullekin aikapisteelle prosentuaalinen muutos veren hapettumisasteesta riippuvassa signaalissa lähtötasosta. Tuloksena saatu prosentuaalinen muutos ajan suhteen hajosi lineaariseen ajoon ja korreloi trapetsoidun vertailutoiminnon mallintamisen perustasoa (kiinnitys) ja kokeellisia (antisakkeja) -olosuhteiden kanssa käyttämällä 6-liikeparametreja kohinan regressoreina. Tiedot muutettiin sitten standardoiduksi avaruudeksi Talairach- ja Tournoux-atlasten (Talairach & Tournoux, 1988), ja näytteistettiin uudelleen 4 × 4 × 4 mm -vokseleihin.

Tunnistaakseen hermoston piirit, jotka tukevat häiriöidenvastaisuutta (Kuvio 2), tiedot pienennettiin ryhmien ja ajankohtien välillä varianssianalyysiä varten. Suojautua vääriltä positiivisilta vastaan ​​käytettiin Monte Carlo -simulaatioista johdettua klusterikynnysmenetelmää (joka perustuu tietojoukon geometriaan). F kartta (Ward, 1997). Näiden simulaatioiden perusteella perhe viisas alfa p = .05 säilytettiin yksittäisellä vokselilla, joka oli pujotettu lämpötilaan p = .0005 ja klusterikoko 3-vokseleja (192 µL). Tuloksena klusteroitu F karttaa käytettiin tunnistamaan alueellinen veren happipitoisuudesta riippuvainen signaalin muutos.

Kuvio 2 

Aksiaaliset näkymät, joissa näytetään veren hapenmuutosasteesta riippuvainen signaalin muutos, joka liittyy häiriöidenvastaisuuteen, yhden näytteen analyysista aivojen kolmella eri tasolla. Tiedot 39-istunnoista (20-lapset lähtötilanteessa, 19-lapset jälkikokeessa) ovat ...
Kiinnostavien alueiden analyysit

Jokaiselta aivokuoren alueelta, jolla oli merkittävää aktiivisuutta klusterissa F kartta (etusilmäkenttä, lisäsilmäkenttä, etupuolen aivokuori, takaosa parietaalikuori), pallo (säde 8 mm, samanlainen kuin Kiehl et ai., 2005; Morris, DeGelder, Weiskrantz ja Dolan, 2001) sijoitettiin massan keskipisteeseen, kahdenvälinen aktiivisuus romahti pallonpuoliskojen yli. Signaalimuutosten keskimääräiset prosenttimuutokset lähtötilanteessa ja jälkitesteissä laskettiin kullekin kiinnostuksen alueelle kullekin osallistujalle ja eropisteet analysoitiin. Kiinnostavien alueiden arvojen epätavallisen jakautumisen vuoksi kokeellisia olosuhteita verrattiin käyttämällä Mann-Whitney-menetelmää U testi (tarkat 2-hännän todennäköisyydet).

tulokset

Psykometriset tiedot

Seksi liittyi posttest-suunnitteluun (pojat, 101.3 ± 12.1 vs. tytöt, 105.2 ± 12.7, t = −2.0, p = .044) ja huomio (99.8 ± 12.2 vs. 107.5 ± 12.5, t = −4.1, p <.001) tulokset. Rotu linkitettiin samanaikaisen testin kanssa (valkoinen, 109.3 ± 13.6 vs. musta, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = .004) ja laaja matematiikka (109.0 ± 9.3 vs. 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p <.001) tulokset. Vanhempien koulutus korreloi testin jälkeiseen suunnitteluun (r = .18, p = .02), laaja lukeminen (r = .27, p = .001) ja laaja matematiikka (r = .27, p = .001) tulokset. Nämä muuttujat sisällytettiin vastaaviin analyyseihin.

Tilastollisesti merkitsevä a priori lineaarinen kontrasti osoitti harjoituksen annosvastehyötyä toimeenpanotoiminnossa (ts. suunnittelu, Kuvio 3; L = 2.7, 95%: n luottamusväli (CI) 0.6 - 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). a priori kontrasti vertailuryhmän verrattuna harjoitusryhmiin oli myös merkitsevä, mikä osoitti, että altistuminen joko pienelle tai korkealle harjoitusohjelman annokselle johti korkeampiin suunnittelupisteisiin (L = −2.8, CI = −5.3 - −0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Odotetusti ei havaittu vaikutuksia huomio-, samanaikaiseen tai peräkkäiseen asteikkoon. Broad Math -klustereille tilastollisesti merkitsevä a priori lineaarinen kontrasti osoitti harjoituksen annosvastehyötyä matematiikan saavutuksiin (Kuvio 3; L = 1.6, CI 0.04 - 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Kontrasti, jossa verrataan harjoitteluolosuhteita kontrolliehtoon, ei ollut tilastollisesti merkitsevä (p = .10). Laajalukemis klusterissa ei havaittu vaikutuksia.

Kuvio 3 

Toimeenpanotoiminto (suunnittelu) jälkitesteessä sovitettuna sukupuolen, vanhemman koulutuksen ja lähtöpistemäärän mukaan, ja matematiikan saavutuskeinot (SE) jälkitesteessä mukautettu rodun, vanhemman koulutuksen ja lähtöpistemäärän mukaan, osoittaen aerobisen harjoituksen annosvastevaikutukset ...

Pienen ja korkean annoksen olosuhteet eivät eronneet, eikä kvadraattisia suuntauksia havaittu. Perustasojen lisäksi ainoat merkittävät muuttujat kognitio- tai saavutusanalyyseissä olivat seksi huomioanalyysissä (p <.001) ja kilpaile laajasta matematiikasta (p = .03). Tulokset olivat samankaltaiset, kun huomiovajehäiriöisiä lapsia suljetaan pois (lineaariset vastakohdat suunnittelussa, t(154) = 2.84, p = .005, laaja matematiikka, t(125) = 2.12, p = .04) ja 7-vuotiaat (suunnittelu, t(147) = 2.92, p = .004, laaja matematiikka, t(117) = 2.23, p = .03).

Neurokuvaus

Antisakadiin liittyvä veren happipitoisuudesta riippuva signaali (romahtamassa ryhmän ja ajankohdan välillä) paljasti aivokuoren sakkadipiirit (mukaan lukien etusilmäkentät, täydentävät silmäkentät, takaosa parietaalikuoren ja prefrontaalisen aivokuoren; Kuvio 2), joka on hyvin määritelty aikuisilla (Luna et ai., 2001; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell ja Clementz, 2007). Kiinnostavien alueiden analyysit osoittivat ryhmäerot signaalimuutoksissa lähtötasosta posttestiin, jotka olivat merkittäviä kahdella alueella: kahdenvälinen prefrontaalinen aivokuori (massakeskipiste Talairach-koordinaateissa (x, y, z): oikea = 36, 32, 31; vasen = - 36, 32, 31) ja kahdenväliset takimmaiset parietaalikuori (oikea = 25, −74, 29; vasen = −23, −70, 22). Erityisesti harjoitusryhmä osoitti lisääntynyttä eturauhasen aivokuoren aktiivisuutta (Kuvio 4, vasen paneeli; U = 20, p = .04) ja vähentynyt aktiivisuus kahdenvälisessä posteriorisessa parietaalikuoressa (Kuvio 4, oikea paneeli; U = 18, p = .03) verrattuna kontrolleihin. Moottorialueiden kiinnostuksen kohteiden analyysi (etu- ja lisäsilmäkentät) ei osoittanut merkittäviä eroja ryhmien välillä.

Kuvio 4 

Laatikohdat kokeellisissa olosuhteissa, jotka osoittavat aktivoinnin muutoksen lähtötasosta posttestiin. Vasen paneeli: etupuolen aivokuori. Oikea paneeli: takaosa parietaalikuori.

Keskustelu

Kokeessa testattiin noin 3 kuukauden säännöllisen aerobisen liikunnan vaikutusta istuvien, ylipainoisten lasten johtotehtäviin kognitiivisten arvioiden, saavutusmittausten ja fMRI: n avulla. Tämä monipuolinen lähestymistapa paljasti yhtenäisiä todisteita siitä, että aerobinen liikunta paransi kognitiivista suorituskykyä. Tarkemmin sanottuna sokeat, standardisoidut arvioinnit osoittivat harjoituksen erityisiä annosvastehyötyjä johtotehtävissä ja matematiikan saavutuksissa. Kohdistuneen prefrontaalisen aivokuoren aktiivisuuden ja takaosan parietaalisen aivokuoren toiminnan vähentyneen harjoitteluohjelman takia.

Yhteenvetona voidaan todeta, että nämä tulokset ovat yhdenmukaisia ​​aikuisten kanssa osoitettujen käyttäytymisen ja aivojen toiminnan muutosten perusteella, jotka johtuvat liikunnasta (Colcombe et ai., 2004; Pereira et ai., 2007). Ne lisäävät myös todisteita annosvasteesta, mikä on erityisen harvinaista lasten liikuntakokeissa (Strong et ai., 2005) ja antaa tärkeitä tietoja koulutuksen tuloksista. Suuriannoksen olosuhteet johtivat keskimääräisiin suunnitteluarvoihin 3.8-pisteitä tai neljänneksen keskihajonnasta (σ = 15), jotka olivat korkeammat kuin vertailuolosuhteet. Demografiset tiedot eivät vaikuttaneet malliin. Samankaltaisia ​​tuloksia saatiin, kun huomiovajehäiriöstä kärsivät lapset tai 7-ikäiset jätettiin pois. Siksi tulokset voidaan yleistää ylipainoisiksi mustiksi tai valkoisiksi 7 - 11-vuotiaiksi.

Johtotehtävä kehittyy lapsuudessa ja on ratkaisevan tärkeä adaptiivisen käyttäytymisen ja kehityksen kannalta (Paras, Miller ja Jones, 2009; Eslinger, 1996). Erityisesti kyky säännellä käyttäytymistä (esim. Estää sopimattomia reaktioita, viivyttää tyydytystä) on tärkeä lapselle menestyäkseen ala-asteessa (Blair, 2002; Eigsti et ai., 2006). Tällä vaikutuksella voi olla merkittäviä vaikutuksia lapsen kehitykseen ja koulutuspolitiikkaan. Tulos parannetusta matematiikan saavutuksesta on huomattava, kun otetaan huomioon, että akateemista opetusta ei annettu, ja se viittaa siihen, että pidempi interventioaika voi tuottaa enemmän hyötyä. Saavutuksissa havaittu parannus kohdistui erityisesti matematiikkaan, eikä lukemisesta ollut hyötyä.

Olettamme, että säännöllinen voimakas fyysinen aktiivisuus edistää lasten kehitystä kognition ja käytöksen taustalla olevien aivojärjestelmien vaikutusten kautta. Eläintutkimukset osoittavat, että aerobinen liikunta lisää kasvutekijöitä, kuten aivoista peräisin olevaa neurotrofista tekijää, mikä johtaa lisääntyneeseen kapillaariveren tarjontaan aivokuoressa ja uusien hermosolujen ja synapsien kasvuun, mikä johtaa parempaan oppimiseen ja suorituskykyyn (Dishman et ai., 2006). Aikuisten kanssa tehdyt kokeelliset ja mahdolliset kohorttitutkimukset osoittavat, että pitkäaikainen säännöllinen fyysinen aktiivisuus muuttaa ihmisen aivojen toimintaa (Colcombe et ai., 2004; Weuve et ai., 2004). Satunnaistettu, kontrolloitu kokeilu paljasti, että 6-kuukauden aerobinen harjoittelu johti kognitiivisen suorituskyvyn paranemiseen vanhemmilla aikuisilla (Kramer et ai., 1999). Tärkeä tutkimusraportti sisältää selkeät todisteet aerobisen liikunnan vaikutuksesta aikuisten aktiivisuuteen aikuisilla kahdessa tutkimuksessa, joissa käytettiin fMRI-tekniikoita: Poikkileikkauksen vertailu korkeasti sopivista matalasoveltuviin yksilöihin osoitti, että eturauhasen aivokuoren aktiivisuus liittyi fyysiseen kuntoon ja kokeilu osoitti, että 6-kuukauden aerobinen harjoittelu (kävely) istuvilla 55-77-vuotiailla lisäsi edestä aivokuoren aktiivisuutta ja johti parannuksiin toimeenpanokokeessa (Colcombe et ai., 2004). Mielenkiintoista on, että metaanalyysi ei tukenut aerobista kuntoa välittäjänä fyysisen toiminnan vaikutuksista ihmisen kognitioon (Etnier, Nowell, Landers ja Sibley, 2006). Näin ollen liikunnan aiheuttamat kognitiiviset muutokset voivat olla sen sijaan, että niitä välittäisivät kardiovaskulaariset hyödyt, ja ne saattavat olla suora seuraus liikunnan aiheuttamasta hermostoa stimulaatiosta. Vaikka on tehty tapaus, että fyysinen aktiivisuus voi vaikuttaa lasten kognitiiviseen toimintaan suoraan hermojen eheyden muutosten kautta, on olemassa muita uskottavia selityksiä, kuten sitoutuminen päämäärätietoiseen, vaivalloinen henkinen osallistuminen (Tomporowski et ai., 2008).

Tällä tutkimuksella on rajoituksia. Tulokset rajoittuvat näytteeseen ylipainoisista mustavalkoisista 7 - 11-vuotiaista lapsista. Vähärasvaiset lapset ja muut etniset ryhmät tai ikäryhmät voivat reagoida eri tavalla. Ei tiedetä, onko kognitiivisia hyötyjä jatkossakin harjoittelujakson jälkeen. Jos etuudet kuitenkin kertyvät ajan myötä, tämä olisi tärkeää lapsen kehitykselle. Voi olla herkkiä ajanjaksoja, jolloin motorinen aktiivisuus vaikuttaisi erityisen voimakkaasti aivoihin (Knudsen, 2004). On vielä selvitettävä, ovatko muun tyyppiset liikunnat, kuten voimaharjoittelu tai uinti, myös tehokkaita. Osallistujia ja interventiohenkilöstöä ei voitu sokea kokeellisiin olosuhteisiin tai tutkimushypoteesiin; rekrytointimateriaaleissa korostettiin kuitenkin fyysisen terveyden etuja eikä kognitiivisia. Toinen rajoitus on, että interventiovapauden valvontaolosuhteiden käyttö ei salli tutkimusta sulkea pois joitain vaihtoehtoisia selityksiä (esim. Aikuisten huomio, nautinto). Liikuntaan osallistuvilla lapsilla voi esiintyä psykologisia muutoksia sosiaalisten vuorovaikutusten takia, jotka tapahtuvat harjoitusten aikana pikemminkin kuin liikunnan takia sinänsä. Tulosten annosvastekuvio on tämän selityksen vastainen, koska molemmat harjoitusryhmät viettivät yhtä aikaa tutkimuslaitoksessa ohjaajien ja ikäisensä kanssa.

Tutkimuksessa ei löytynyt eroa harjoitusannosryhmien välillä. Tämä ei ole ristiriidassa annosvaste-havainnon kanssa, joka osoittaa, että harjoitteluinterventio aiheutti kognitiivisen paranemisen (Hill, 1965). Koska lineaarinen kontrasti osoitti hoidon asteittaisia ​​vaikutuksia, parittaisella annosvertailulla esitetään seurantakysymys, onko yksi spesifinen annos parempi kuin toinen (Ruberg, 1995). Annos-vaste-edun saavuttamiseen liittyvä testi oli merkittävä, mutta kontrolliryhmän vertailu kahteen harjoitteluryhmään ei ollut, antaen osittaista tukea hypoteesille, että harjoittelu parantaa matematiikan saavutuksia.

FMRI-tuloksia rajoittaa pieni otoskoko, eivätkä ne anna testiä annosvasteesta, mikä tekee niistä enemmän vaihtoehtoisia selityksiä. Siitä huolimatta havaittiin erityisiä muutoksia, ja muutosten suunta erosi edestä ja parietaalialueilta, kiistäen aivojen toiminnan globaalia trendiä. Vaikka antisakadien esitys ja sitä tukeva aivotoiminta muuttuvat iän myötä (Luna et ai., 2001), tämä on epätodennäköistä, että ryhmät olivat saman ikäisiä.

Nämä kokeelliset tiedot tarjoavat todisteita siitä, että voimakas koulun jälkeinen aerobinen liikuntaohjelma paransi toimeenpanotoimintaa annosvastemuodossa ylipainoisten lasten keskuudessa; sosiaaliset tekijät ovat saattaneet vaikuttaa tähän vaikutukseen. Havaittiin muutoksia vastaavissa aivojen aktivointimalleissa. Nämä tulokset tukevat myös osittain matematiikan suorituksen hyötyä. Ehtojen osoittaminen satunnaistettiin ja tulosarvioinnit sokeutettiin minimoimalla mahdolliset vääristymät tai hämmentävät seikat. Ylipainoiset lapset muodostavat nyt yli kolmanneksen Yhdysvaltain lapsista, ja he ovat edustettuina heikommassa asemassa olevissa väestöryhmissä. Sen lisäksi, että sillä on merkitystä terveysriskien vähentämisessä lasten liikalihavuuden epidemian aikana (Ogden et ai., 2006), aerobinen toiminta voi osoittautua tärkeäksi menetelmäksi lasten henkisen toiminnan näkökohtien parantamiseksi, jotka ovat keskeisiä kognitiiviselle kehitykselle (Welsh, Friedman ja Spieker, 2006).

Kiitokset

CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz ja JL Waller auttoivat tietojen keräämisessä ja analysoinnissa. Tukee NIH DK60692, DK70922, Georgian lääketieteellisen korkeakoulun tutkimuslaitos, Georgian osavaltion biolääketieteellisen aloitteen apuraha Georgian lihavuuden ja niihin liittyvien häiriöiden ehkäisykeskukselle sekä siltarahoitus Georgian lääketieteellisestä korkeakoulusta ja Georgian yliopistosta.

alaviitteet

Julkaisijan vastuuvapauslauseke: Seuraava käsikirjoitus on lopullinen hyväksytty käsikirjoitus. Sille ei ole suoritettu lopullista jäljennöstä, tosiseikkojen tarkistamista ja oikolukua, jota vaaditaan muodollisen julkaisemisen kannalta. Se ei ole lopullinen, julkaisijan todentama versio. American Psychological Association ja sen toimittajan neuvosto kieltäytyvät vastuusta tai vastuusta tämän käsikirjoitetun version virheistä tai puutteista, NIH: n tai muiden kolmansien osapuolten tämän käsikirjoituksen johdannaisista versioista. Julkaistu versio on saatavana osoitteesta www.apa.org/pubs/journals/hea

Osallistujatiedot

Catherine L. Davis, Georgian ehkäisyinstituutti, lastentautien lääketiede, Georgian lääketieteellinen korkeakoulu.

Phillip D. Tomporowski, kinesiologian laitos, Georgian yliopisto.

Jennifer E. McDowell, psykologian laitos, Georgian yliopisto.

Benjamin P. Austin, psykologian laitos, Georgian yliopisto.

Patricia H. Miller, psykologian laitos, Georgian yliopisto.

Nathan E. Yanasak, radiologian laitos, Georgian lääketieteellinen korkeakoulu.

Jerry D. Allison, radiologian laitos, Georgian lääketieteellinen korkeakoulu.

Jack A. Naglieri, psykologian laitos, George Mason University.

Viitteet

  • Paras JR, Miller PH, Jones LL. Executive-toiminto ikän jälkeen 5: Muuttuu ja korreloi. Kehityskatsaus. 2009, 29 (3): 180-200. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Blair C. Kouluvalmius. Tunnistamisen ja tunteiden integrointi lasten toiminnan neurobiologiseen käsitteellistämiseen koulunkäynnin aikana. Amerikkalainen psykologi. 2002; 57: 111–127. [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Yleiset hermovirtapiirit, jotka tukevat vapaaehtoisia saccadeja ja niiden häiriöitä skitsofreniapotilailla ja heidän sukulaisillaan. Biologinen psykiatria. 2008, 64: 1042-1050. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Peruskallion ganglia-talamokortikaaliset piirihäiriöt skitsofreniassa viivästyneiden vastetehtävien aikana. Biologinen psykiatria. 2006, 60: 235-241. [PubMed]
  • Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Kolmannen ja viidennen luokan fyysinen kunto ja akateemiset saavutukset. Lehti urheilu- ja liikuntapsykologiasta. 2007, 29: 239-252. [PubMed]
  • Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Fyysisen koulutuksen ja aktiivisuuden taso lasten akateemisiin saavutuksiin. Lääketiede ja tiede urheilussa ja liikunnassa. 2006, 38: 1515-1519. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF. Kuntovaikutukset vanhempien aikuisten kognitiiviseen toimintaan: metaanalyyttinen tutkimus. Psykologinen tiede. 2003, 14: 125-130. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ, et ai. Sydän- ja verisuonikunto, aivokuoren plastisuus ja ikääntyminen. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut. 2004, 101: 3316-3321. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Cox RW. AFNI: ohjelmisto toiminnallisten magneettikuvaushermosanojen analysointiin ja visualisointiin. Tietokoneet ja lääketieteellinen tutkimus. 1996, 29: 162-173. [PubMed]
  • Das JP, Mishra RK, Pool JE. Koe sanaluen vaikeuksien kognitiivisesta korjaamisesta. Lehti oppimisvaikeuksista. 1995, 28: 66-79. [PubMed]
  • Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Kognitiivisten prosessien arviointi. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994.
  • Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Lapsuuden ylipaino ja akateeminen suorittaminen: lastentarhojen ja ensimmäisen luokan oppilaiden kansallinen tutkimus. Lihavuus Tutkimus. 2004, 12: 58-68. [PubMed]
  • Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA et ai. Aerobisen liikunnan vaikutukset ylipainoisten lasten kognitiiviseen toimintaan: satunnaistettu kontrolloitu tutkimus. Tutkimus neljännesvuosittain liikunnasta ja urheilusta. 2007; 78: 510–519. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Timantti A. Moottorin kehityksen ja kognitiivisen kehityksen sekä pikkuaivojen ja etupuolen aivokuoren läheinen yhteys. Lapsen kehitys. 2000, 71: 44-56. [PubMed]
  • Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR, et ai. Liikunnan neurobiologia. Lihavuus (hopeajousi) 2006; 14: 345 – 356. [PubMed]
  • Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, Dean K. Akateemisen suorituksen suhde lasten liikuntaan ja kuntoon. Lasten liikuntatiede. 2001, 13: 225-237.
  • Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. Tutkimus päivittäisen fyysisen toiminnan vaikutuksista Etelä-Australian ala-asteen oppilaiden terveyteen. International Journal of Epidemiology. 1983, 12: 308-313. [PubMed]
  • Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Kontekstin vaikutus saccade-liittyvään käyttäytymiseen ja aivojen toimintaan. Hermoston. 2007, 36: 774-784. [PubMed]
  • Eigsti IM, Zayas V, Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB, et ai. Kognitiivisen hallinnan ennakointi esiopesta myöhäiseen murrosikäiseen ja nuoreen aikuisuuteen saakka. Psykologinen tiede. 2006, 17: 478-484. [PubMed]
  • Eslinger PJ. Johtotehtävien komponenttien käsitteellistäminen, kuvaaminen ja mittaaminen: Yhteenveto. Julkaisussa: Lyon GR, Krasnegor NA, toimittajat. Huomio, muisti ja johtava toiminto. Baltimore: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. s. 367 – 395.
  • Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. Meta-regressio aerobisen kunnon ja kognitiivisen suorituskyvyn suhteen tutkimiseksi. Brain Research arvostelut. 2006, 52: 119-130. [PubMed]
  • Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S.Lihavaisten lasten liikuntaohjelman kuvaus ja prosessiarviointi. Tutkimus neljännesvuosittain liikunnasta ja urheilusta. 1999; 70: 65–69. [PubMed]
  • Hill AB. Ympäristö ja sairaus: assosiaatio tai syy? Julkaisut Royal Society of Medicine. 1965, 58: 295-300. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Ole fiksu, harrasta sydämesi: harjoita vaikutuksia aivoihin ja kognitiivisuuteen. Luonto Arvostelut neurotiede. 2008, 9: 58-65. [PubMed]
  • Ismail AH. Hyvin organisoidun liikuntakasvatusohjelman vaikutukset henkiseen suorituskykyyn. Liikuntakasvatuksen tutkimus. 1967, 1: 31-38.
  • Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G, Calhoun VD, Liddle PF. Neurokognitiivisen toiminnan adaptiivinen refleksiivinen prosessointimalli: tukee todisteita kuulovammaisen keulapallo-tehtävän laajamittaisesta (n = 100) fMRI-tutkimuksesta. Hermoston. 2005, 25: 899-915. [PubMed]
  • Knudsen EI. Herkät ajanjaksot aivojen ja käyttäytymisen kehityksessä. Journal of Cognitive Neuroscience. 2004, 16: 1412-1425. [PubMed]
  • Kolb B, Whishaw IQ. Aivojen plastilisuus ja käyttäytyminen. Psykologian vuosikatsaus. 1998, 49: 43-64. [PubMed]
  • Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, et ai. Ikääntyminen, kunto ja neurokognitiiviset toiminnot. Nature. 1999, 400 (6743): 418-419. [PubMed]
  • Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Neuropsykologinen arviointi. 4th ed. New York: Oxford University Press; 2004.
  • Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ, et ai. Laajasti hajautettujen aivotoimintojen kypsyminen heikentää kognitiivista kehitystä. Hermoston. 2001, 13: 786-793. [PubMed]
  • McDowell JE, Brown GG, Paulus M, Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ, et ai. Korjausleikkauspisteiden ja antisakadien hermosolujen korrelaatit normaaleilla ja skitsofreniapotilailla. Biologinen psykiatria. 2002, 51: 216-223. [PubMed]
  • McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Tekninen käsikirja. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
  • Morris JS, DeGelder B, Weiskrantz L, Dolan RJ. Differentiaaliset extrageniculostriate- ja amygdala-vasteet emotionaalisten kasvojen esittämiselle aivokuoressa sokealla kentällä. Aivot. 2001; 124 (Pt 6): 1241 – 1252. [PubMed]
  • Must A, Tybor DJ. Fyysinen aktiivisuus ja istuva käyttäytyminen: katsaus nuorten painon ja rasvojen pitkittäistutkimuksiin. Kansainvälinen liikalihavuuslehtinen (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84 – S96. [PubMed]
  • Naglieri JA. CAS-arvioinnin perusteet. New York: Wiley; 1999.
  • Naglieri JA, Das JP. Kognitiivinen arviointijärjestelmä: Tulkitseva käsikirja. Itasca, IL: Riverside Publishing; 1997.
  • Naglieri JA, Rojahn J. PASS-teorian ja CAS: n rakennekelpoisuus: Yhteydet saavutukseen. Lehti kasvatuspsykologiasta. 2004, 96: 174-181.
  • Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Mustavalkoiset erot kognitiivisessa prosessoinnissa: Tutkimus älykkyyden suunnittelusta, huomiosta, samanaikaisesta ja peräkkäisestä teoriasta. Journal of Psychoeducational Assessment. 2005, 23: 146-160.
  • Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Ylipainon ja liikalihavuuden esiintyvyys Yhdysvalloissa, 1999 – 2004. JAMA: American Medical Association -lehti. 2006, 295: 1549-1555. [PubMed]
  • Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R, et ai. Sairauksien torjunta- ja ehkäisykeskukset 2000: n kasvukaaviot Yhdysvalloista: Parannukset 1977: n kansalliseen terveystilastointikeskuksen versioon. Pediatrics. 2002, 109: 45-60. [PubMed]
  • Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, Hen R, McKhann GM, et ai. In vivo -korrelaatti liikunnan aiheuttamasta neurogeneesistä aikuisen dentate gyrus -bakteerissa. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut. 2007, 104: 5638-5643. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Rabbitt P. Johdanto: Menetelmät ja mallit toimeenpanotoiminnan tutkimuksessa. Julkaisussa: Rabbit P, toimittaja. Frontaalisen ja toimeenpaneva tehtävän metodologia. Hove, East Sussex, UK: Psychology Press Ltd; 1997. s. 1 – 38.
  • Rakison DH, Woodward AL. Uudet näkökulmat toiminnan vaikutuksista havainto- ja kognitiiviseen kehitykseen. Kehityspsykologia. 2008, 44: 1209-1213. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P.Terveyteen liittyvän liikuntakasvatuksen vaikutukset akateemisiin saavutuksiin: SPARK-projekti. Tutkimus neljännesvuosittain liikunnasta ja urheilusta. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
  • Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Vaadittavat fyysiset aktiviteetit ja akateemiset arvosanat: Kontrolloitu pitkittäistutkimus. Julkaisussa: Ilmarinen J, Valimaki I, toimittajat. Lapset ja urheilu. Berliini: Springer Verlag; 1984. s. 58 – 63.
  • Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Opiskelijakoulutuksen lasku ylipainoisten keskiasteen oppilaiden kohdalla. Lihavuus (hopeajousi) 2008; 16: 1535 – 1538. [PubMed]
  • Sibley BA, Etnier JL. Lasten fyysisen toiminnan ja kognition välinen suhde: metaanalyysi. Lasten liikuntatiede. 2003, 15: 243-256.
  • Sommerville JA, Decety J.Sosiaalisen vuorovaikutuksen kudoksen kutominen: kehityspsykologian ja kognitiivisen neurotieteen ilmaiseminen motorisen kognition alueella. Psykonomiset tiedotteet ja katsaus. 2006; 13: 179–200. [PubMed]
  • Vahva WB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B, et ai. Todisteisiin perustuva liikunta kouluikäisille nuorille. Journal of Pediatrics. 2005, 146: 732-737. [PubMed]
  • Sweeney JA, Luna B, Keedy SK, McDowell JE, Clementz BA. silmien liikkeen hallinnan fMRI-tutkimukset: kognitiivisten ja sensorimotoristen aivojärjestelmien vuorovaikutuksen tutkiminen. Hermoston. 2007; (36 tarvike 2): T54 – T60. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Talairach J, Tournoux P. Ihmisen aivojen co-planar stereotaksinen atlas: kolmiulotteinen suhteellinen järjestelmä - lähestymistapa aivojen kuvantamiseen. New York: Thieme Medical Publishers; 3.
  • Taras H. Fyysinen toiminta ja oppilaiden suoritukset koulussa. Journal of School Health. 2005, 75: 214-218. [PubMed]
  • Taras H, Potts-Datema W. Lihavuus ja oppilaiden suoritukset koulussa. Journal of School Health. 2005, 75: 291-295. [PubMed]
  • Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J.Liikunta ja lasten älykkyys, kognitio ja akateeminen saavutus. Koulutuspsykologian katsaus. 2008; 20: 111–131. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
  • Tuckman BW, Hinkle JS. Kokeellinen tutkimus aerobisen liikunnan fyysisistä ja psykologisista vaikutuksista koululaisiin. Terveyspsykologia. 1986, 5: 197-207. [PubMed]
  • Ward B. FMRI-tietojen samanaikainen päätelmä. Milwaukee, WI: Biofysiikan tutkimuslaitos, Wisconsinin lääketieteellinen korkeakoulu; 1997.
  • Welsh MC, Friedman SL, Spieker SJ. Johtotehtävät lasten kehittämisessä: Ajankohtaiset käsitteet ja tulevaisuuden kysymykset. Julkaisussa: McCartney K, Phillips D, toimittajat. Varhaiskasvatuksen Blackwell-käsikirja. Malden, MA: Blackwell Publishing; 2006. s. 167 – 187.
  • Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Fyysinen aktiivisuus, mukaan lukien kävely, ja kognitiiviset toiminnot vanhemmilla naisilla. JAMA: American Medical Association -lehti. 2004, 292: 1454-1461. [PubMed]
  • Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Aerobisen kuntokynnykset, jotka liittyvät viidennen luokan akateemiseen saavutukseen American Journal of Health Education. (Accepted)
  • Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Fyysisen rasituksen vaikutus henkiseen suorituskykyyn koulutuksen suhteen. Havainnolliset ja motoriset taidot. 1991, 73: 1215-1221. [PubMed]