Vingrinājums uzlabo izpildfunkciju un sasniegumus, kā arī paaugstina smadzeņu aktivāciju lieko svaru bērniem: nejaušības princips (2011)

Veselības psihola. Autora manuskripts; pieejams PMC Jan 1, 2012.

Publicēts galīgajā rediģētā formā kā:

Veselības psihola. Jans 2011; 30 (1): 91 – 98.

doi: 10.1037/a0021766

PMCID: PMC3057917

NIHMSID: NIHMS245691

Katrīna L. Deivisa, Phillip D. Tomporowski, Dženifera E. Makdovela, Bendžamins P. Ostins, Patrīcija H. Millere, Nātans E. Janazaks, Džerijs D. Allisons, un Džeks A. Naglieri

Autora informācija ► Autortiesību un licences informācija ►

Izdevēja galīgā rediģētā šī raksta versija ir pieejama vietnē Veselība Psychol

Skatiet citus PMC rakstus citāts publicēto rakstu.

Anotācija

Mērķis

Šis eksperiments pārbaudīja hipotēzi, ka vingrinājums uzlabos izpildvaras funkcijas.

Dizains

Mazkustīgi, ar lieko svaru 7 līdz 11 gadus veci bērni ( N = 171, 56% sieviešu, 61% melnādainas, vīrieši ± SD, vecums 9.3 ± 1.0 gadi, ķermeņa masas indekss (ĶMI) 26 ± 4.6 kg/m2 ^, ĶMI z-rādītājs 2.1 ± 0.4) tika nejaušināti iedalīti 13 ± 1.6 nedēļu vingrojumu programmā (20 vai 40 minūtes/dienā) vai kontroles grupā.

Galvenie iznākuma pasākumi

Akls, standartizēts psiholoģiskais novērtējums (kognitīvās novērtēšanas sistēma un Vudkoka-Džonsona testu sasniegums III) novērtēja izziņu un akadēmiskos sasniegumus. Funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanā tika izmērīta smadzeņu aktivitāte izpildfunkciju uzdevumu laikā.

rezultāti

Nodoms ārstēt analīzi atklāja vingrinājumu devas un reakcijas ieguvumus uz izpildvaras funkciju un matemātikas sasniegumiem. Tika novēroti arī provizoriski pierādījumi par palielinātu divpusējo prefrontālo garozas aktivitāti un samazinātu divpusējo aizmugurējo parietālo garozas aktivitāti fiziskās slodzes dēļ.

Secinājumi

Atbilstoši rezultātiem, kas iegūti gados vecākiem pieaugušajiem, tika novērots īpašs izpildvaras funkcijas uzlabojums un smadzeņu aktivācijas izmaiņas fiziskās slodzes dēļ. Kognitīvie un sasniegumu rezultāti papildina reakciju uz devu un papildina eksperimentālos pierādījumus bērnībā. Šis pētījums sniedz informāciju par izglītības rezultātiem. Papildus fiziskās aktivitātes svarīgumam svara saglabāšanā un veselības apdraudējuma mazināšanā bērnības aptaukošanās epidēmijas laikā var izrādīties arī vienkārša, svarīga metode bērnu garīgās funkcionēšanas aspektu uzlabošanai, kuriem ir galvenā loma kognitīvajā attīstībā. Šī informācija var pārliecināt pedagogus veikt aktīvas fiziskās aktivitātes.

atslēgvārdi: izziņa, aerobikas vingrinājumi, aptaukošanās, antisakāde, fMRI

Izpildfunkcija šķiet jutīgāka pret aerobikas treniņiem nekā citi kognitīvie aspekti ( Colcombe & Kramer, 2003 ). Izpildfunkcija veido kognitīvo funkciju uzraudzības kontroli, lai sasniegtu mērķi, un to mediē prefrontālās garozas shēmas. Darbību secību plānošana un veikšana, kas veido mērķtiecīgu uzvedību, prasa uzmanības un atmiņas piešķiršanu, reakcijas izvēli un kavēšanu, mērķu izvirzīšanu, paškontroli, pašuzraudzību un prasmīgu un elastīgu stratēģiju izmantošanu ( Eslinger, 1996 ; Lezak, Howieson, & Loring, 2004 ). Izpildfunkcijas hipotēze tika izvirzīta, pamatojoties uz pierādījumiem, ka aerobikas vingrinājumi selektīvi uzlabo vecāka gadagājuma cilvēku sniegumu izpildfunkcijas uzdevumos un noved pie atbilstoša prefrontālās garozas aktivitātes pieauguma ( Colcombe et al., 2004 ; Kramer et al., 1999 ). Bērnu kognitīvā un neirālā attīstība var būt jutīga pret fizisko aktivitāti ( Diamond, 2000 ; Hillman, Erickson, & Kramer, 2008 ; Kolb & Whishaw, 1998 ). Teorētiskie skaidrojumi par saikni starp motorisko uzvedību un kognitīvo attīstību bērnībā ir bijuši dažādi – sākot no hipotētiskiem smadzeņu tīkliem līdz uztveres un darbības reprezentāciju konstruēšanai ( Rakison & Woodward, 2008 ; Sommerville & Decety, 2006 ).

Bērnu vingrojumu pētījumu metaanalīze uzrādīja uzlabotu kognitīvo funkciju, veicot vingrojumus; tomēr randomizētu pētījumu rezultāti bija nekonsekventi ( Sibley & Etnier, 2003 ). Vingrojumu selektīvā ietekme uz izpildfunkciju var izskaidrot jauktos eksperimentālos rezultātus, kas iegūti bērniem ( Tomporowski, Davis, Miller, & Naglieri, 2008 ). Pētījumi, kuros tika izmantoti kognitīvie uzdevumi, kuriem nepieciešama izpildfunkcija, uzrādīja vingrojumu ieguvumus ( Davis et al., 2007 ; Tuckman & Hinkle, 1986 ), savukārt tie, kuros tika izmantoti mazāk jutīgi mērījumi, to neuzrādīja ( Lezak et al., 2004 , 36., 611.–612. lpp.; piem., Ismail, 1967 ; Zervas, Apostolos, & Klissouras, 1991 ). Šī pētījuma sākotnējais ziņojums ar mazāku izlasi parādīja vingrojumu ieguvumus uz izpildfunkciju ( Davis et al., 2007 ). Šeit ir sniegti galīgie rezultāti.

Bērniem intensīva fiziskā aktivitāte ir saistīta ar labākām atzīmēm ( Coe, Pivarnik, Womack, Reeves, & Malina, 2006 ; Taras, 2005 ), fiziskā sagatavotība ar akadēmiskiem sasniegumiem ( Castelli, Hillman, Buck, & Erwin, 2007 ; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus, & Dean, 2001 ; Wittberg, Northrup, Cottrell, & Davis, pieņemts ), un liekais svars ar sliktākiem sasniegumiem ( Castelli et al., 2007 ; Datar, Sturm, & Magnabosco, 2004 ; Dwyer et al., 2001 ; Shore et al., 2008 ; Taras & Potts-Datema, 2005 ). Tomēr spēcīgākais secinājums par fizisko aktivitāšu ietekmi uz akadēmiskajiem sasniegumiem ir tāds, ka tās neietekmē sasniegumus pat tad, ja tās atņem laiku klasē ( Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel, & Baghurst, 1983 ; Sallis et al., 1999 ; Shephard et al., 1984 ). Tā kā liekais svars ir hroniskas mazdarbības pazīme ( Must & Tybor, 2005 ), bērni ar lieko svaru, mazkustīgu dzīvesveidu var gūt lielāku labumu no fiziskām aktivitātēm nekā bērni ar liesu dzīvesveidu.

Šī pētījuma galvenā hipotēze bija tāda, ka mazkustīgi bērni, kuriem ir liekais svars vingrinājumiem, uzlabojas vairāk nekā bērni, kas kontrolē izpildvaras funkcijas, bet ne citi izziņas procesi, piemēram, pretestība uzmanības novēršanai, telpiskie un loģiskie procesi un secība. Sekundārā hipotēze bija tāda, ka starp fizisko slodzi un izziņu tiks novērota atkarība no devas. Tika izpētīta ietekme uz akadēmiskajiem sasniegumiem. Balstoties uz iepriekšējiem pieaugušo pētījumiem, kas parādīja ar vingrumu saistītas izmaiņas smadzeņu funkcijās, tika pētīta ietekme uz aktivitāti prefrontālās garozas shēmās, izmantojot dalībnieku apakšgrupu, izmantojot funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI).

Piegāde

Pamatpētījums

Dalībnieki

Laikā no 2003. līdz 2006. gadam skolās tika rekrutēti studenti aerobikas vingrinājumu ietekmes uz bērnu veselību izmēģinājumam. Bērni bija tiesīgi piedalīties, ja viņiem bija liekais svars (ĶMI ≥85. procentīle) ( Ogden et al., 2002 ), viņi bija neaktīvi (nebija regulāras fizisko aktivitāšu programmas >1 stunda nedēļā) un viņiem nebija veselības stāvokļu, kas ietekmētu pētījuma rezultātus vai ierobežotu fizisko aktivitāti. Pētījumā tika nejaušināti iedalīti simt septiņdesmit viens bērns vecumā no 7 līdz 11 gadiem (56 % sieviešu, 61 % melnādaino, 39 % balto, vīrieši ± SD, vecums 9.3 ± 1.0 gadi, ķermeņa masas indekss (ĶMI) 26.0 ± 4.6 kg/m2 ^, ĶMI z-rādītājs 2.1 ± 0.4, vecāku (t. i., primārā aprūpētāja) izglītības līmenis 5.0 ± 1.1, kur 1 = zem 7. klases, 2 = 8. vai 9. klase, 3 = 10. vai 11. klase, 4 = vidusskolas absolvents, 5 = kāda koledžas izglītība, 6 = koledžas izglītība, 7 = pēcdiploma izglītība). Viens bērns tika izslēgts no pēctesta psihiatriskās hospitalizācijas dēļ, kas notika pēc nejaušināšanas. Bērni tika mudināti veikt pēctestu neatkarīgi no intervences ievērošanas. Pētījumā tika iekļauti vienpadsmit bērni, kuri lietoja medikamentus uzmanības deficīta traucējumu ārstēšanai (un lietoja medikamentus kā parasti; n = 4 kontroles grupā, n = 4 zemas devas grupā un n = 3 augstas devas grupā), lai maksimāli palielinātu vispārināmību. Bērni un vecāki aizpildīja rakstisku informētu piekrišanu un piekrišanu. Pētījumu pārskatīja un apstiprināja Džordžijas Medicīnas koledžas Institucionālā pārskata padome. Testēšana un intervence notika Džordžijas Medicīnas koledžā. Dalībnieku plūsmas diagramma ir parādīta 1. attēlā.

Fig. 1

Dalībnieka plūsmas diagramma.

pētījums Design

Statistiķis bērnus nejauši iedalīja zemas devas (20 minūtes / dienā) vai lielas devas (40 minūtes / dienā) aerobā vingrinājumā vai bez fiziskās aktivitātes kontroles. Nejaušība tika stratificēta pēc rases un dzimuma. Uzdevumi tika noklusēti, līdz tika pabeigta sākotnējā pārbaude, pēc tam par tiem paziņoja pētījumu koordinatoram, kurš informēja subjektus. Kontroles nosacījums nesniedza nekādu programmu pēc skolas vai pārvadāšanu. Vingrošanas apstākļi bija līdzvērtīgi intensitātei un atšķīrās tikai pēc ilguma (ti, enerģijas patēriņa). 3 gadu laikā pētījumā piedalījās piecas kohortas.

Aerobikas vingrinājumu iejaukšanās

Bērni, kuriem tika norīkoti vingrojumi, katru skolas dienu tika nogādāti uz vingrošanas programmu pēc skolas (skolēnu un instruktoru attiecība aptuveni 9:1). Uzsvars tika likts uz intensitāti, prieku un drošību, nevis uz sacensību vai prasmju uzlabošanu. Aktivitātes tika izvēlētas, pamatojoties uz izpratnes vieglumu, jautrību un periodisku enerģisku kustību izraisīšanu, un ietvēra skriešanas spēles, lecamauklu un modificētu basketbolu un futbolu ( Gutin, Riggs, Ferguson, & Owens, 1999 ). Programmas rokasgrāmata ir pieejama pēc pieprasījuma. Devas novērošanai tika izmantoti sirdsdarbības ātruma monitori (S610i; Polar Electro, Oy, Somija; 30 sekunžu epoha). Katra bērna vidējais sirdsdarbības ātrums sesiju laikā tika reģistrēts katru dienu, un punkti tika piešķirti par vidējā > 150 sitienu minūtē uzturēšanu. Punkti tika apmainīti pret iknedēļas balvām. Bērni, kuriem tika norīkoti augstas devas apstākļi, katru dienu veica divus 20 minūšu vingrinājumus. Bērni, kuriem tika norīkoti zemas devas apstākļi, veica vienu 20 minūšu vingrinājumu un pēc tam 20 minūšu ilgu mazkustīgu aktivitāšu periodu (piemēram, galda spēles, kāršu spēles, zīmēšana) citā telpā. Šajā periodā netika nodrošinātas apmācības. Katra sesija sākās ar piecu minūšu iesildīšanos (mērena kardiovaskulāra aktivitāte, statiska un dinamiska stiepšanās). Sacensības noslēdzās ar ūdens pauzi, vieglu atsildīšanos ar kardiovaskulāru aktivitāti un statisku stiepšanos.

13 ± 1.6 nedēļu intervences laikā (attiecīgi 13 ± 1.5, 13 ± 1.7 zemu un lielu devu apstākļos) apmeklējums bija 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Vidējais sirdsdarbības ātrums bija 166 ± 8 sitieni minūtē (167 ± 7, 165 ± 8). Bērni lielākajā daļā dienu sasniedza vidējo sirdsdarbības ātrumu> 150 sitieni minūtē (87 ± 10% kopumā; 89 ± 8, 85 ± 12 attiecīgi zemu un lielu devu apstākļos). Intervences perioda ilgums, vidējais apmeklējums, sirdsdarbības ātrums un sirdsdarbības mērķa sasniegšanas laika proporcija bija līdzīga visos vingrinājumu apstākļos, un laiks starp sākotnējo līmeni un pēcpārbaudi bija līdzīgs visos eksperimenta apstākļos (19 ± 3.3, 18 ± 2.6, 18 ± 2.5 nedēļas kontrolkontrolē, attiecīgi zemās un lielās devās).

Pasākumi

Standartizēta psiholoģiskā baterija novērtēja kognitīvās spējas un sasniegumus sākotnējā un pēcpārbaudes laikā. Lielāko daļu bērnu (98%) novērtēja viens un tas pats testētājs, vienā un tajā pašā diennakts laikā un vienā telpā gan sākotnējā, gan pēcpārbaudes laikā. Testētāji nezināja bērna eksperimentālo stāvokli. Tika analizēti standarta rādītāji. Kopumā datus par kognitīvajām spējām sniedza 5 kohortas un par sasniegumiem – 4 kohortas. Vidējie rādītāji bija normas diapazonā ( 1. tabula ).

Kognitīvā^a un sasniegums^b rādītāji (M ± SE) pa grupām sākotnējā un pēcpārbaudes laikā un koriģētie vidējie rādītāji pēc kārtas

Tika izmantota standartizēta, uz teoriju balstīta ( Das, Naglieri un Kirby, 1994 ; Naglieri, 1999 ) kognitīvā novērtēšana ar izcilām psihometriskām īpašībām – Kognitīvās novērtēšanas sistēma ( Naglieri un Das, 1997 ). Kognitīvās novērtēšanas sistēma tika standartizēta, izmantojot lielu reprezentatīvu 5–17 gadus vecu bērnu izlasi, kas pēc vairākiem demogrāfiskiem mainīgajiem (piemēram, vecuma, rases, reģiona, kopienas vides, izglītības klasifikācijas un vecāku izglītības) atbilst ASV iedzīvotājiem. Tā ir cieši korelēta ar akadēmiskajiem sasniegumiem ( r = 71), lai gan tajā nav sasniegumiem līdzīgu jautājumu ( Naglieri un Rojahn, 2004 ). Ir zināms, ka tā reaģē uz izglītības intervencēm ( Das, Mishra un Poole, 1995 ), un tā sniedz mazākas rases un etniskās atšķirības nekā tradicionālie intelekta testi, padarot to piemērotāku nelabvēlīgā situācijā esošu grupu novērtēšanai ( Naglieri, Rojahn, Aquilino un Matto, 2005 ).

Kognitīvās novērtēšanas sistēma mēra bērnu garīgās spējas, kas definētas, pamatojoties uz četriem savstarpēji saistītiem kognitīvajiem procesiem: plānošanu, uzmanību, vienlaicīgumu un secīgumu. Katra no četrām skalām sastāv no trim apakštestiem. Tikai plānošanas skala mēra izpildfunkciju (t. i., stratēģijas ģenerēšanu un pielietošanu, pašregulāciju, apzinātību un zināšanu izmantošanu; iekšējā ticamība r = 88). Plānošanas skalai ir labāka ticamība nekā neiropsiholoģiskajiem izpildfunkcijas testiem ( Rabbitt, 1997 ). Atlikušās skalas mēra citus kognitīvās veiktspējas aspektus un tādējādi var noteikt, vai fizisko aktivitāšu ietekme uz bērniem ir spēcīgāka izpildfunkcijai nekā citiem kognitīvajiem procesiem. Uzmanības testi prasa koncentrētu, selektīvu kognitīvo aktivitāti un izturību pret uzmanības novēršanu (iekšējā ticamība r = 88). Vienlaicīgie apakštesti ietver telpiskus un loģiskus jautājumus, kas satur neverbālu un verbālu saturu (iekšējā ticamība r = 93). Secīgie uzdevumi prasa secīgi sakārtotu stimulu analīzi vai atcerēšanos un skaņu veidošanu secībā (iekšējā ticamība r = 93). Šī mērījuma provizoriskie rezultāti ir publicēti ( Davis et al., 2007 ). Vienam bērnam sākotnējā stāvoklī, kad bērnam bija 7 gadi, kļūdaini tika veikta testa 8 gadus vecā versija.

Bērnu akadēmiskie sasniegumi tika mērīti, izmantojot divas savstarpēji aizvietojamas Vudkoka-Džonsona sasniegumu testu III ( McGrew & Woodcock, 2001 ) formas, kas tika nejauši līdzsvarotas. Interesanti rezultāti bija plašās lasīšanas un plašās matemātikas klasteri. Sasniegumu datus sniedza simt četrdesmit viens bērns 4 kohortās.

Statistiskā analīze

Kovariācijas analīze, kuras mērķis bija ārstēt, pārbaudīja grupu atšķirības kognitīvajās spējās un sasniegumos pēcpārbaudes laikā, koriģējot sākotnējo rezultātu. Analīzes tika veiktas, izmantojot pēdējā novērojuma pārnesto imputāciju 7 bērniem, kuri nesniedza pēcpārbaudes datus. Kovariāti (kohorta, rase, dzimums, vecāku izglītība) tika iekļauti, ja tie bija saistīti ar atkarīgo mainīgo. Tika pārbaudītas plānošanas, vienlaicīgās, uzmanības un secīgās skalas, kā arī plašās lasīšanas un plašās matemātikas klasteri. Tika veiktas a priori kontrastu pārbaudes, testējot lineāru tendenci un salīdzinot kontroles grupu ar abām vingrinājumu grupām, kā arī ortogonālas kvadrātiskas un zemas un augstas devas kontrastu analīzes. Statistiskā nozīmība tika novērtēta pie α = 05. Nozīmīgas analīzes tika atkārtotas, izslēdzot 11 bērnus, kuri lietoja medikamentus uzmanības deficīta traucējumu ārstēšanai, un izslēdzot 18 septiņgadīgus bērnus, kuriem vecuma dēļ tika ievadīta nedaudz atšķirīga Kognitīvās novērtēšanas sistēmas versija. Tika lēsts, ka 62 subjektu izlases lielums grupā nodrošina 80% jaudu, lai noteiktu atšķirību starp 6.6 vienību grupām.

FMRI apakšpētījums

Dalībnieki

Divdesmit bērni no pēdējās pētījuma kohortas piedalījās fMRI pilotpētījumā, kas sastāvēja no sākotnējās (kontroles grupa n = 9, vingrinājumi n = 11) un pēctesta (kontroles grupa n = 9, vingrinājumi n = 10) smadzeņu skenēšanas. Kreiļie bērni un tie, kas valkāja brilles, tika izslēgti. Viena pēctesta sesija vingrinājumu grupā tika atteikta. Starp šo apakšgrupu (9.6 ± 1.0 gadi, 40% sieviešu, 40% melnādaino, ĶMI 25.3 ± 6.0, ĶMI z -rādītājs 1.9 ± 0.46) un pārējo izlasi nebija būtisku atšķirību raksturlielumos. Zemas un augstas devas vingrinājumu grupas (14 ± 1.7 nedēļas vingrinājumi) tika apvienotas fMRI analīzei.

Projektēšana un procedūra

Attēli tika iegūti ar GE Signa Excite HDx 3 Tesla MRI sistēmu (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Vizuālie stimuli tika parādīti, izmantojot ar MRI saderīgas aizsargbrilles (Resonance Technologies, Inc., Northridge, CA), un acu kustības tika uzraudzītas, izmantojot acu kustību izsekošanas sistēmu, kas ļāva pētniekiem redzēt, ka subjekti ir nomodā un iesaistās uzdevumā. Subjektiem bija ausu aizbāžņi, un viņu galvas bija nostiprinātas, izmantojot vakuuma spilvenu. Pirms MRI datu iegūšanas magnētiskā homogenitāte tika optimizēta, izmantojot automatizētu starpliku procedūru, kas nosaka zemas kārtas starpliku vērtības, veicot magnētiskā lauka karšu mazāko kvadrātu pielāgojumus, un automātiski piemēro zemas kārtas starpliku vērtības kā līdzstrāvas nobīdes strāvas X, Y un Z gradienta viļņu formās. Funkcionālie attēli tika iegūti, izmantojot bojātu gradienta atbalss plaknes attēlveidošanas secību (atkārtošanās laiks (TR) 2800 ms, atbalss laiks (TE) 35 ms, pagrieziena leņķis 90°, redzes lauks (FOV) 280 × 280 mm2 ^, matrica 96 × 96, 34 šķēles, šķēles biezums 3.6 mm). Pēc tam, izmantojot trīsdimensiju ātri sabojātu gradienta atbalss secību (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, pagrieziena leņķis 20°, redzes lauks 240 × 240 mm2, matrica 512 × 512, 120 šķēles, šķēles biezums 1.3 mm), tika iegūti strukturālie attēli ^. Augstas izšķirtspējas strukturālie attēli tika izmantoti, lai normalizētu funkcionālos attēlus standarta stereotaksiskajā telpā analīzei ( Talairach & Tournoux, 1988 ).

Antisaccade uzdevums

Funkcionālās attēlveidošanas dati tika iegūti, kamēr subjekti veica vēl vienu izpildfunkcijas mērījumu - antisakādes uzdevumu ( McDowell et al., 2002 ). Pareizai antisakādes veiktspējai ir nepieciešama prepotentas atbildes reakcijas uz vizuālu norādi inhibīcija un atbildes reakcijas ģenerēšana uz šīs norādes spoguļattēla atrašanās vietu (pretējā pusē, tādā pašā attālumā no centrālās fiksācijas). Pēc sākotnējā fiksācijas perioda (25.2 sekundes) bloku paradigma mainījās starp bāzes līnijas ( N = 7 bloki; 25.2 sekundes krusts, kas parādīts centrālās fiksācijas laikā) un eksperimentāliem ( N = 6 bloki; 25.2 sekundes, kas sastāvēja no 8 antisakādes mēģinājumiem, kopā 48 mēģinājumi) apstākļiem (5.46 minūšu izpildes laiks; 117 tilpumi; pirmie 2 tilpumi tika izlaisti no analīzes, lai ņemtu vērā magnetizācijas stabilizāciju). Bāzes līnijas laikā subjektiem tika dots norādījums skatīties uz krustu. Antisakādes mēģinājumu laikā subjektiem tika dots norādījums skatīties uz centrālo krustu, līdz tas nostrādāja, un pēc tam norāde perifērijā signalizēja subjektiem pēc iespējas ātrāk skatīties uz norādes spoguļattēla atrašanās vietu, neskatoties uz pašu norādi. Pirms katras skenēšanas sesijas dalībniekiem bija divas atsevišķas praktiskās nodarbības, lai pārliecinātos, ka viņi saprot norādījumus. Personāls, kas skenēšanas laikā mijiedarbojās ar bērniem, nezināja par bērna uzdevumu.

Attēlu analīze

Analīzes tika veiktas tāpat kā iepriekš publicētajos datos no mūsu laboratorijas ( Camchong, Dyckman, Austin, Clementz, & McDowell, 2008 ; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak, & McDowell, 2006 ; Dyckman, Camchong, Clementz, & McDowell, 2007 ; McDowell et al., 2002 ), izmantojot AFNI programmatūru ( Cox, 1996 ). Īsumā, katrai sesijai tilpumi tika reģistrēti kā reprezentatīvs tilpums, lai koriģētu nelielas galvas kustības (un tika aprēķināti 6 regresori: pa vienam a) rotācijas un b) translācijas galvas kustībai katrā no 3 plaknēm). Pēc tam katram datu kopumam tika pielietots 4 mm pilna platuma pusmaksimāls Gausa filtrs. Katram vokselim tika aprēķinātas procentuālās izmaiņas asins skābekļa līmeņa atkarīgā signāla ziņā no sākotnējā līmeņa katrā laika punktā. Iegūtās procentuālās izmaiņas laika gaitā tika atdalītas no lineārās nobīdes un korelētas ar trapecveida atskaites funkciju, kas modelē bāzes līnijas (fiksācijas) un eksperimentālos (antisakādes) apstākļus, izmantojot 6 kustības parametrus kā trokšņa regresorus. Pēc tam dati tika pārveidoti standartizētā telpā, pamatojoties uz Talairach un Tournoux atlantu ( Talairach & Tournoux, 1988 ), un atkārtoti pārveidoti 4 × 4 × 4 mm vokseļos.

Lai identificētu neironu shēmas, kas atbalsta antisakādes veiktspēju ( 2. att. ), dati tika apkopoti dažādās grupās un laika punktos dispersijas analīzei. Lai aizsargātu pret viltus pozitīviem rezultātiem, F kartei tika piemērota klasteru sliekšņa metode, kas atvasināta no Montekarlo simulācijām (pamatojoties uz datu kopas ģeometriju) ( Ward, 1997 ). Pamatojoties uz šīm simulācijām, ģimenes vīrišķā alfa pie p = 05 tika saglabāta ar individuālu vokseli, kas slieksnis noteikts pie p = 0005, un klastera izmēru 3 vokseļi (192 µL). Iegūtā klasterizētā F karte tika izmantota, lai identificētu reģionālās asins skābekļa līmeņa atkarīgās signāla izmaiņas.

Fig. 2

Aksiālie skati, kas parāda asins oksigenācijas līmeņa atkarīgās signāla izmaiņas procentos, kas saistīti ar antisakāžu veiktspēju no viena parauga analīzes trīs dažādos smadzeņu līmeņos. Dati par 39 sesijām (20 bērni sākotnējā stāvoklī, 19 pēc pārbaudēm) ir ...

Interešu reģiona analīze

Katram kortikālajam reģionam, kas uzrādīja nozīmīgu aktivitāti klasterizētajā F kartē (frontālais acs lauks, papildu acs lauks, prefrontālā garoza, mugurējā parietālā garoza), masas centrā tika novietota sfēra (rādiuss 8 mm, līdzīgi kā Kiehl et al., 2005 ; Morris, DeGelder, Weiskrantz, & Dolan, 2001 ), divpusējai aktivitātei sakrītot pāri puslodēm. Katram interesējošajam reģionam katram dalībniekam tika aprēķinātas vidējās signāla izmaiņas procentos sākotnējā stāvoklī un pēc testa, un tika analizēti starpības rādītāji. Tā kā interesējošo reģionu vērtības nebija normālas, eksperimentālie apstākļi tika salīdzināti, izmantojot Manna-Vitnija U testu (precīzas divpusējas varbūtības).

rezultāti

Psihometriskie dati

Dzimums bija saistīts ar plānošanas (zēni, 101.3 ± 12.1 pret meitenēm, 105.2 ± 12.7, t = −2.0, p = 044) un uzmanības (99.8 ± 12.2 pret 107.5 ± 12.5, t = −4.1, p < 001) rezultātiem pēc testa. Rase bija saistīta ar vienlaicīgās mācīšanās (baltie, 109.3 ± 13.6 pret melnādainie, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = 004) un plašās matemātikas (109.0 ± 9.3 pret 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p < 001) rezultātiem pēc testa. Vecāku izglītība bija korelēta ar plānošanas pēc testa ( r = 18, p = 02), plašās lasīšanas ( r = 27, p = 001) un plašās matemātikas ( r = 27, p = 001) rezultātiem. Šie kovariāti tika iekļauti atbilstošajās analīzēs.

Statistiski nozīmīgs priori lineārais kontrasts norādīja uz devas un reakcijas ieguvumu no izpildīšanas funkcijas (ti, plānošanas, Fig. 3; L = 2.7, 95% ticamības intervāls (CI) no 0.6 līdz 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). priori kontrasts, salīdzinot kontrolgrupu ar vingrinājumu grupām, arī bija nozīmīgs, parādot, ka pakļaušana vai nu zemai, vai lielai vingrinājumu programmas devai radīja augstākus Plānošanas rādītājus (L = −2.8, CI = −5.3 uz −0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Kā gaidīts, uzmanības, vienlaicīgai vai secīgai skalai netika atklāta ietekme. Plašās matemātikas klasterim - statistiski nozīmīgs priori lineārais kontrasts norādīja uz devas un vingrinājuma ieguvumu no matemātikas sasniegumiem (Fig. 3; L = 1.6, CI 0.04 līdz 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Kontrasts, salīdzinot vingrošanas apstākļus ar kontroles stāvokli, nebija statistiski nozīmīgs (p = .10). Plašās lasīšanas klasterī efekti netika atklāti.

Fig. 3

Izpildfunkcija (plānošana) pēcpārbaudes laikā, koriģēta atbilstoši dzimumam, vecāku izglītībai un sākotnējiem rādītājiem, un matemātikas sasniegumu vidējie rādītāji (SE) pēcpārbaudes laikā, koriģēti atbilstoši rases, vecāku izglītībai un sākotnējam rādītājam, parādot aerobikas vingrinājumu ietekmi uz devu ...

Zemas un augstas devas apstākļi neatšķīrās, un netika konstatētas kvadrātiskas tendences. Papildus sākotnējam rādītājam vienīgie nozīmīgie kovariāti kognitīvo spēju vai sasniegumu analīzēs bija dzimums uzmanības analīzē ( p < 001) un rase plašajā matemātikā ( p = 03). Rezultāti bija līdzīgi, izslēdzot bērnus ar uzmanības deficīta traucējumiem (lineārie kontrasti plānošanā, t (154) = 2.84, p = 005, plašajā matemātikā, t (125) = 2.12, p = 004) un 7 gadus vecus bērnus (plānošanā, t (147) = 2.92, p = 04, plašajā matemātikā, t (117) = 2.23, p = 03).

Neiroattēlu dati

Ar antisakādes periodu saistītais asins skābekļa līmeņa atkarīgais signāls (kas sabrūk dažādās grupās un laika punktos) atklāja kortikālu sakādisku shēmu (ieskaitot frontālos acs laukus, papildu acs laukus, aizmugurējo parietālo garozu un prefrontālo garozu; 2. att. ), kas pieaugušajiem ir labi definēta ( Luna et al., 2001 ; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell, & Clementz, 2007 ). Interesējošo reģionu analīzes parādīja grupu atšķirības signāla izmaiņās no sākotnējā līmeņa līdz pēc testa, kas bija nozīmīgas divos reģionos: divpusējā prefrontālajā garozā (masas centrs Talairaha koordinātēs (x,y,z): labajā pusē = 36, 32, 31; kreisajā pusē = −36, 32, 31) un divpusējā aizmugurējā parietālajā garozā (labajā pusē = 25, −74, 29; kreisajā pusē = −23, −70, 22). Konkrētāk, vingrojumu grupai bija novērojama palielināta divpusējā prefrontālās garozas aktivitāte ( 4. att. , kreisais panelis; U = 20, p = 04) un samazināta aktivitāte divpusējā aizmugurējā parietālajā garozā ( 4. att. , labais panelis; U = 18, p = 03), salīdzinot ar kontroles grupu. Interesējošo reģionu (frontālo un papildu acu lauku) analīzes neuzrādīja būtiskas atšķirības starp grupām.

Fig. 4

Kastīšu paraugi eksperimentālā stāvoklī, parādot aktivizācijas izmaiņas no sākotnējā stāvokļa uz pēcapstrādi. Kreisais panelis: prefrontālais garozs. Labais panelis: aizmugurējais parietālais garozs.

diskusija

Eksperimentā tika pārbaudīta aptuveni 3 mēnešu regulāru aerobo vingrinājumu ietekme uz izpildvaras funkciju mazkustīgiem, liekā svara bērniem, izmantojot kognitīvos novērtējumus, sasniegumu mērus un fMRI. Šī daudzšķautņainā pieeja atklāja vienotus pierādījumus tam, ka aerobos vingrinājumos uzlabota kognitīvā veiktspēja. Konkrētāk, aklie, standartizētie novērtējumi parādīja īpašus ieguvumus no devas, izmantojot vingrinājumus izpildvaras funkcijām un matemātikas sasniegumiem. Tika novērota paaugstināta prefrontālā garozas aktivitāte un samazināta aizmugures parietālā garozas aktivitāte vingrojumu programmas dēļ.

Kopumā šie rezultāti atbilst pieaugušo rezultātiem attiecībā uz pierādāmām uzvedības un smadzeņu aktivitātes izmaiņām fizisko aktivitāšu dēļ ( Colcombe et al., 2004 ; Pereira et al., 2007 ). Tie arī sniedz pierādījumus par devas un atbildes reakciju, kas ir īpaši reti sastopama fizisko aktivitāšu pētījumos ar bērniem ( Strong et al., 2005 ), un sniedz svarīgu informāciju par izglītības rezultātu. Augstas devas apstākļos vidējais plānošanas rādītājs bija par 3.8 punktiem jeb par ceturtdaļu no standartnovirzes (σ = 15) augstāks nekā kontroles grupā. Demogrāfiskie dati neietekmēja modeli. Līdzīgi rezultāti tika iegūti, izslēdzot bērnus ar uzmanības deficīta traucējumiem vai 7 gadus vecus bērnus. Tādēļ rezultātus var vispārināt uz 7 līdz 11 gadus veciem, melnādainiem vai baltādainiem bērniem ar lieko svaru.

Izpildfunkcija attīstās bērnībā un ir izšķiroša adaptīvai uzvedībai un attīstībai ( Best, Miller, & Jones, 2009 ; Eslinger, 1996 ). Jo īpaši spēja regulēt savu uzvedību (piemēram, kavēt nepiemērotas reakcijas, aizkavēt apmierinājumu) ir svarīga, lai bērns gūtu panākumus pamatskolā ( Blair, 2002 ; Eigsti et al., 2006 ). Šim efektam var būt nozīmīga ietekme uz bērna attīstību un izglītības politiku. Atklājums par uzlabotiem matemātikas sasniegumiem ir ievērojams, ņemot vērā, ka netika nodrošinātas akadēmiskas apmācības, un tas liecina, ka ilgāks intervences periods varētu sniegt lielāku labumu. Novērotais sasniegumu uzlabojums bija raksturīgs tikai matemātikai, bez nekāda labuma lasīšanai.

Mēs izvirzām hipotēzi, ka regulāras, intensīvas fiziskās aktivitātes veicina bērnu attīstību, ietekmējot smadzeņu sistēmas, kas ir kognitīvo funkciju un uzvedības pamatā. Pētījumi ar dzīvniekiem liecina, ka aerobikas vingrinājumi palielina augšanas faktorus, piemēram, no smadzeņu atvasināto neirotrofisko faktoru, kas noved pie palielinātas kapilārās asins piegādes garozai un jaunu neironu un sinapšu augšanas, kā rezultātā uzlabojas mācīšanās un sniegums ( Dishman et al., 2006 ). Eksperimentāli un prospektīvi kohortas pētījumi, kas veikti ar pieaugušajiem, liecina, ka ilgstoša regulāra fiziskā aktivitāte maina cilvēka smadzeņu darbību ( Colcombe et al., 2004 ; Weuve et al., 2004 ). Randomizēts, kontrolēts eksperiments atklāja, ka 6 mēneši aerobikas vingrinājumu uzlaboja kognitīvo sniegumu gados vecākiem pieaugušajiem ( Kramer et al., 1999 ). Svarīgā rakstā sniegti skaidri pierādījumi par aerobikas ietekmi uz smadzeņu aktivitāti pieaugušajiem divos pētījumos, kuros izmantotas fMRI metodes: Šķērsgriezuma salīdzinājums starp augstas un zemas fiziskās sagatavotības indivīdiem parādīja, ka prefrontālās garozas aktivitāte ir saistīta ar fizisko sagatavotību, un eksperiments parādīja, ka 6 mēnešu aerobikas vingrinājumi (iešana) mazkustīgiem 55–77 gadus veciem cilvēkiem palielināja prefrontālās garozas aktivitāti un uzlaboja izpildfunkciju testu ( Colcombe et al., 2004 ). Interesanti, ka metaanalīze neatrada atbalstu aerobajai sagatavotībai kā fizisko aktivitāšu ietekmes uz cilvēka kognitīvo funkciju mediatoram ( Etnier, Nowell, Landers, & Sibley, 2006 ). Tādējādi, nevis kardiovaskulāro ieguvumu mediētas kognitīvās izmaiņas fizisko aktivitāšu dēļ, bet gan var būt tiešs kustības izraisītas neironu stimulācijas rezultāts. Lai gan ir izvirzīts arguments, ka fiziskās aktivitātes var tieši ietekmēt bērnu kognitīvās funkcijas, mainot neironu integritāti, pastāv arī citi ticami skaidrojumi, piemēram, iesaistīšanās mērķtiecīgā, piepūles pilnā garīgā darbībā ( Tomporowski et al., 2008 ).

Šim pētījumam ir ierobežojumi. Rezultāti attiecas tikai uz 7 līdz 11 gadus vecu, liekais svarsta melnādaino un baltādaino bērnu izlasi. Liesi bērni un citu etnisko piederību vai vecuma grupu bērni var reaģēt atšķirīgi. Nav zināms, vai kognitīvie ieguvumi saglabājas arī pēc treniņu pārtraukšanas perioda. Tomēr, ja ieguvumi laika gaitā uzkrājas, tas būtu svarīgi bērna attīstībai. Var būt jutīgi periodi, kuros motoriskā aktivitāte īpaši spēcīgi ietekmē smadzenes ( Knudsen, 2004 ). Vēl jānoskaidro, vai efektīvi ir arī citi vingrinājumu veidi, piemēram, spēka treniņi vai peldēšana. Dalībnieki un intervences personāls nevarēja ignorēt eksperimentālos apstākļus vai pētījuma hipotēzi; tomēr pieteikšanās materiālos tika uzsvērti fiziskās veselības ieguvumi, nevis kognitīvie. Vēl viens ierobežojums ir tas, ka kontroles stāvokļa bez iejaukšanās izmantošana neļauj pētījumam izslēgt dažus alternatīvus skaidrojumus (piemēram, pieaugušo uzmanību, baudu). Bērniem, kas piedalās vingrinājumos, var rasties psiholoģiskas izmaiņas sociālās mijiedarbības dēļ, kas notiek sesiju laikā, nevis pašu vingrinājumu dēļ . Tomēr rezultātu devas-atbildes modelis šo skaidrojumu atspēko, jo abas vingrinājumu grupas pavadīja vienādu laiku pētniecības iestādē kopā ar instruktoriem un vienaudžiem.

Pētījumā netika konstatēta atšķirība starp fizisko aktivitāšu devu grupām. Tas nav pretrunā ar devas un atbildes reakcijas atklājumu, kas liecina, ka fizisko aktivitāšu intervence uzlaboja kognitīvās funkcijas ( Hill, 1965 ). Ņemot vērā, ka lineārais kontrasts demonstrēja pakāpenisku ārstēšanas efektu, pāru devu salīdzinājums uzdod papildu jautājumu, vai viena konkrēta deva ir pārāka par citu (Ruberg, 1995). Devas un atbildes reakcijas ieguvumu sasniegumiem tests bija nozīmīgs, bet kontroles grupas salīdzinājums ar abām fizisko aktivitāšu grupām tāds nebija, kas daļēji apstiprināja hipotēzi, ka fiziskās aktivitātes uzlabo matemātikas sasniegumus.

fMRI rezultātus ierobežo mazs izlases lielums un tie nenodrošina devas-atbildes testu, kas padara tos vairāk pakļautus alternatīviem skaidrojumiem. Tomēr tika novērotas specifiskas izmaiņas, un izmaiņu virziens atšķīrās prefrontālajā un parietālajā reģionā, kas liecināja par globālu smadzeņu aktivitātes tendenci. Lai gan antisakādes sniegums un to atbalstošā smadzeņu aktivitāte mainās līdz ar vecumu ( Luna et al., 2001 ), tas ir maz ticams traucējošs faktors, jo grupas bija līdzīga vecuma.

Šie eksperimentālie dati sniedz pierādījumus tam, ka intensīva aerobikas vingrinājumu programma pēc skolas uzlaboja izpildfunkcijas devas un reakcijas veidā bērniem ar lieko svaru; šo efektu varēja veicināt sociālie faktori. Tika novērotas izmaiņas atbilstošajos smadzeņu aktivācijas modeļos. Šie rezultāti arī daļēji apstiprina matemātikas sasniegumu uzlabošanos. Nosacījumu piešķiršana tika randomizēta, un rezultātu novērtējumi tika akli novērtēti, samazinot iespējamo neobjektivitāti vai mulsinošus faktorus. Bērni ar lieko svaru tagad veido vairāk nekā trešdaļu ASV bērnu un ir pārsvarā pārstāvēti nelabvēlīgā situācijā esošu iedzīvotāju vidū. Papildus tam, ka aerobās aktivitātes ir svarīgas veselības risku mazināšanā bērnu aptaukošanās epidēmijas laikā ( Ogden et al., 2006 ), tās var izrādīties svarīga metode bērnu garīgās darbības aspektu uzlabošanai, kas ir būtiski kognitīvajai attīstībai ( Welsh, Friedman, & Spieker, 2006 ).

Pateicības

CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz un JL Waller palīdzēja datu vākšanā un analīzē. Atbalsta NIH DK60692, DK70922, Džordžijas Pētniecības institūta Medicīnas koledža, Džordžijas štata Biomedicīnas iniciatīvas dotācija Gruzijas aptaukošanās un ar to saistīto traucējumu profilakses centram, kā arī tilta finansējums no Džordžijas Medicīnas koledžas un Džordžijas Universitātes.

Zemsvītras piezīmes

Izdevēja atruna: Šis manuskripts ir galīgi pieņemtais manuskripts. Tas nav pakļauts galīgajai rediģēšanai, faktu pārbaudei un korektūrai, kas nepieciešama oficiālai publicēšanai. Tā nav galīgā, izdevēja apstiprinātā versija. Amerikas Psiholoģijas asociācija un tās Redaktoru padome neuzņemas nekādu atbildību par kļūdām vai nepilnībām šajā manuskripta versijā, jebkurā versijā, ko NIH vai citas trešās puses ir atvasinājušas no šī manuskripta. Publicētā versija ir pieejama vietnē www.apa.org/pubs/journals/hea.

Informācija par dalībnieku

Katrīna L. Deivisa, Džordžijas Profilakses institūts, Pediatrija, Džordžijas Medicīnas koledža.

Phillip D. Tomporowski, Džordžijas Universitātes Kinezioloģijas nodaļa.

Dženifera E. Makdovela, Džordžijas Universitātes Psiholoģijas katedra.

Bendžamins P. Ostins, Džordžijas Universitātes Psiholoģijas katedra.

Patrīcija H. Millere, Džordžijas Universitātes Psiholoģijas katedra.

Natans E. Janazaks, Džordžijas Medicīnas koledžas Radioloģijas nodaļa.

Džerijs D. Allisons, Džordžijas Medicīnas koledžas Radioloģijas nodaļa.

Džeks A. Naglieri, Džordža Masona universitātes Psiholoģijas katedra.

Atsauces

Labākais JR, Millers PH, Jones LL. Izpildfunkcija pēc vecuma 5: maina un korelē. Attīstības pārskats. 2009; 29 (3): 180 – 200. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Blērs C. Skolas gatavība. Izziņas un emociju integrēšana bērnu funkcionēšanas neirobioloģiskajā konceptualizācijā iestājoties skolā. Amerikāņu psihologs. 2002; 57: 111–127. [PubMed]
Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Kopējā neironu shēma, kas atbalsta brīvprātīgas saccades un tās traucējumus šizofrēnijas pacientiem un radiniekiem. Bioloģiskā psihiatrija. 2008; 64: 1042 – 1050. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Bazālo gangliju un talamokortikālo shēmu traucējumi šizofrēnijas gadījumā, veicot aizkavētu reakciju. Bioloģiskā psihiatrija. 2006; 60: 235 – 241. [PubMed]
Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Fiziskā sagatavotība un akadēmiskie sasniegumi trešo un piekto klašu skolēniem. Sporta un fiziskās aktivitātes psiholoģijas žurnāls. 2007; 29: 239 – 252. [PubMed]
Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Fiziskās izglītības un aktivitātes līmeņu ietekme uz bērnu akadēmiskajiem sasniegumiem. Medicīna un zinātne sportā un vingrinājumos. 2006; 38: 1515 – 1519. [PubMed]
Colcombe SJ, Kramer AF. Fitnesa ietekme uz vecāku pieaugušo cilvēku kognitīvo funkciju: metaanalītiskais pētījums. Psiholoģiskā zinātne. 2003; 14: 125 – 130. [PubMed]
Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ, et al. Sirds un asinsvadu sistēmas piemērotība, garozas plastika un novecošanās. Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti. 2004; 101: 3316 – 3321. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Cox RW. AFNI: programmatūra funkcionālās magnētiskās rezonanses neiroattēlu analīzei un vizualizēšanai. Datori un biomedicīnas pētījumi. 1996; 29: 162 – 173. [PubMed]
Das JP, Mishra RK, Pool JE. Eksperiments vārdu lasīšanas grūtību izziņas uzlabošanai. Mācību traucējumu žurnāls. 1995; 28: 66 – 79. [PubMed]
Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Kognitīvo procesu novērtējums. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994. gads.
Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Bērnu liekais svars un akadēmiskais sniegums: bērnudārzu un pirmklasnieku nacionālais pētījums. Aptaukošanās izpēte. 2004; 12: 58 – 68. [PubMed]
Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA et al. Aerobo vingrinājumu ietekme uz bērnu liekā svara kognitīvo darbību: randomizēts kontrolēts pētījums. Pētījumu ceturkšņa dati par vingrošanu un sportu. 2007; 78: 510–519. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Dimants A. Cieša motora attīstības un kognitīvās attīstības, kā arī smadzenīšu un prefrontālās garozas savstarpējā saistība. Bērna attīstība. 2000; 71: 44 – 56. [PubMed]
Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR, et al. Vingrojumu neirobioloģija. Aptaukošanās (sudraba pavasaris) 2006; 14: 345 – 356. [PubMed]
Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, Dean K. Akadēmiskā snieguma saistība ar bērnu fiziskajām aktivitātēm un fizisko sagatavotību. Pediatrisko vingrinājumu zinātne. 2001; 13: 225 – 237.
Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. Pētījums par ikdienas fizisko aktivitāšu ietekmi uz sākumskolas skolēnu veselību Dienvidaustrālijā. Starptautiskais Epidemioloģijas žurnāls. 1983; 12: 308 – 313. [PubMed]
Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Konteksta ietekme uz uzvedību ar smadzenēm un smadzeņu darbību. Neiroattēls. 2007; 36: 774 – 784. [PubMed]
Eigsti IM, Zayas V, Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB, et al. Kognitīvās kontroles prognozēšana no pirmsskolas līdz vēlam pusaudža vecumam un jaunam pieaugušajam. Psiholoģiskā zinātne. 2006; 17: 478 – 484. [PubMed]
Eslingera PJ. Izpildu funkciju sastāvdaļu konceptualizēšana, aprakstīšana un mērīšana: kopsavilkums. In: Lyon GR, Krasnegor NA, redaktori. Uzmanību, atmiņu un izpildfunkciju. Baltimora: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. 367 – 395 lpp.
Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. Meta regresija, lai pārbaudītu saikni starp aerobo sagatavotību un izziņas sniegumu. Smadzeņu izpētes pārskati. 2006; 52: 119 – 130. [PubMed]
Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S. Aptaukošanās bērnu fiziskās sagatavotības programmas apraksts un procesa novērtējums. Pētījumu ceturkšņa dati par vingrošanu un sportu. 1999; 70: 65–69. [PubMed]
Hill AB. Vide un slimība: saistība vai cēloņsakarība? Karaliskās medicīnas biedrības raksti. 1965; 58: 295 – 300. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Esiet gudri, vingriniet sirdi: vingrinājumi ietekmē smadzenes un izziņu. Daba Atsauksmes par neirozinātnēm. 2008; 9: 58 – 65. [PubMed]
Ismaila AH. Labi organizētas fiziskās audzināšanas programmas ietekme uz intelektuālo sniegumu. Pētījumi fiziskajā izglītībā. 1967; 1: 31 – 38.
Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G, Calhoun VD, Liddle PF. Neurokognitīvās funkcijas adaptīvs refleksīvs apstrādes modelis: apstiprinoši pierādījumi no liela mēroga (n = 100) fMRI pētījuma par dzirdes nepāra uzdevumu. Neiroattēls. 2005; 25: 899 – 915. [PubMed]
Knudsen EI. Jutīgi periodi smadzeņu un uzvedības attīstībā. Kognitīvās neirozinātnes žurnāls. 2004; 16: 1412 – 1425. [PubMed]
Kolb B, Whishaw IQ. Smadzeņu plastika un izturēšanās. Gada psiholoģijas pārskats. 1998; 49: 43 – 64. [PubMed]
Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, et al. Novecošana, fiziskā sagatavotība un neirokognitīvā funkcija. Daba. 1999; 400 (6743): 418 – 419. [PubMed]
Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Neiropsiholoģiskais novērtējums. 4. Ed. Ņujorka: Oxford University Press; 2004.
Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ, et al. Plaši izplatītas smadzeņu funkcijas nobriešana ietekmē kognitīvo attīstību. Neiroattēls. 2001; 13: 786 – 793. [PubMed]
McDowell JE, Brown GG, Paulus M, Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ, et al. Refiksācijas saccades un antisaccades neironu korelācijas normāliem un šizofrēnijas pacientiem. Bioloģiskā psihiatrija. 2002; 51: 216 – 223. [PubMed]
McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Tehniskā rokasgrāmata. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
Moriss JS, DeGelders B, Veiskrants L, Dolans RJ. Diferenciālās ekstragenikulostriātu un amigdala reakcijas uz emocionālu seju attēlošanu garozas aklā laukā. Smadzenes. 2001; 124 (Pt 6): 1241 – 1252. [PubMed]
Must A, Tybor DJ. Fiziskās aktivitātes un mazkustīga uzvedība: pārskats par jaunības svara un adipozitātes garengriezuma pētījumiem. Starptautiskais aptaukošanās žurnāls (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84 – S96. [PubMed]
Naglieri JA. CAS novērtēšanas pamati. Ņujorka: Vailijs; 1999.
Naglieri JA, Das JP. Kognitīvā novērtēšanas sistēma: skaidrojošā rokasgrāmata. Itasca, IL: Riverside Publishing; 1997.
Naglieri JA, Rojahn J. PASS teorijas un CAS konstrukcijas derīgums: korelācijas ar sasniegumiem. Izglītības psiholoģijas žurnāls. 2004; 96: 174 – 181.
Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Melnbaltas atšķirības izziņas apstrādes procesā: intelekta plānošanas, uzmanības, vienlaicīgas un secīgas teorijas izpēte. Psihoizglītības novērtēšanas žurnāls. 2005; 23: 146 – 160.
Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Liekā svara un aptaukošanās izplatība Amerikas Savienotajās Valstīs, 1999 – 2004. JAMA: Amerikas Medicīnas asociācijas žurnāls. 2006; 295: 1549 – 1555. [PubMed]
Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R et al. Slimību kontroles un profilakses centri ASV 2000 izaugsmes diagrammas: 1977 Nacionālā veselības statistikas centra versijas uzlabojumi. Pediatrija. 2002; 109: 45 – 60. [PubMed]
Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, Hen R, McKhann GM et al. In vivo korelācija ar fiziskās slodzes izraisītu neiroģenēzi pieaugušajam dentatētam gyrusam. Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti. 2007; 104: 5638 – 5643. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Rabbitt P. Ievads: Izpildes funkcijas izpētes metodoloģijas un modeļi. In: Rabbit P, redaktors. Frontālās un izpildfunkcijas metodika. Hove, Austrumsaseksa, Lielbritānija: Psychology Press Ltd; 1997. 1 – 38 lpp.
Rakison DH, Woodward AL. Jaunas perspektīvas darbības ietekmei uz uztveres un kognitīvo attīstību. Attīstības psiholoģija. 2008; 44: 1209 – 1213. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P. Ar veselību saistītās fiziskās audzināšanas ietekme uz akadēmiskajiem sasniegumiem: projekts SPARK. Pētījumu ceturkšņa dati par vingrošanu un sportu. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Nepieciešamās fiziskās aktivitātes un akadēmiskās atzīmes: Kontrolēts garengriezuma pētījums. In: Ilmarinen J, Valimaki I, redaktori. Bērni un sports. Berlīne: Springer Verlag; 1984. 58 – 63 lpp.
Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Pazemināti vidusskolas klašu skolēnu sasniegumi. Aptaukošanās (sudraba pavasaris) 2008; 16: 1535 – 1538. [PubMed]
Sibley BA, Etnier JL. Bērnu fiziskās aktivitātes un izziņas saistība: metaanalīze. Pediatrisko vingrinājumu zinātne. 2003; 15: 243 – 256.
Sommerville JA, Decety J. Sociālās mijiedarbības auduma audums: attīstības psiholoģijas un kognitīvās neirozinātnes artikulēšana motoriskās izziņas jomā. Psihonomiskais biļetens un apskats. 2006; 13: 179–200. [PubMed]
Spēcīga PB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B, et al. Uz pierādījumiem balstītas fiziskās aktivitātes skolas vecuma jauniešiem. Pediatrijas žurnāls. 2005; 146: 732 – 737. [PubMed]
Šveiceja JA, Luna B, Keedija SK, Makdovela JE, Klemensa BA. acM kustības kontroles fMRI pētījumi: smadzeņu kognitīvās un sensorimotorās mijiedarbības izpēte. Neiroattēls. 2007; (36 Supplies 2): T54 – T60. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Talairach J, Tournoux P. Cilvēka smadzeņu līdzplanārais stereotaksiskais atlants: trīsdimensiju proporcionālā sistēma - pieeja smadzeņu attēlveidošanai. Ņujorka: Medicīnas izdevniecība Thieme; 3. gads.
Taras H. Fiziskās aktivitātes un skolēnu priekšnesumi skolā. Skolas veselības žurnāls. 2005; 75: 214 – 218. [PubMed]
Taras H, Potts-Datema W. Aptaukošanās un skolēnu sniegums skolā. Skolas veselības žurnāls. 2005; 75: 291 – 295. [PubMed]
Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J. Vingrojumi un bērnu inteliģence, izziņa un akadēmiskie sasniegumi. Izglītības psiholoģijas apskats. 2008; 20: 111–131. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed]
Tuckman BW, Hinkle JS. Eksperimentāls pētījums par aerobikas fizisko un psiholoģisko ietekmi uz skolēniem. Veselības psiholoģija. 1986; 5: 197 – 207. [PubMed]
Ward B. Vienlaicīga FMRI datu secināšana. Milvoki, WI: Biofizikas pētījumu institūts, Viskonsinas Medicīnas koledža; 1997.
Velsas MC, Frīdmens SL, Spieker SJ. Izpildu funkcijas bērnu attīstībā: pašreizējās koncepcijas un jautājumi nākotnei. In: Makartnijs K, Filips D, redaktori. Blackwell rokasgrāmata par agrīnu bērnības attīstību. Malden, MA: Blackwell Publishing; 2006. 167 – 187 lpp.
Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Fiziskās aktivitātes, ieskaitot pastaigas, un vecāku sieviešu kognitīvās funkcijas. JAMA: Amerikas Medicīnas asociācijas žurnāls. 2004; 292: 1454 – 1461. [PubMed]
Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Aerobās fitnesa sliekšņi, kas saistīti ar piektās klases akadēmiskajiem sasniegumiem. American Journal of Health Education. (Pieņemts)
Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Fiziskās slodzes ietekme uz garīgo sniegumu, atsaucoties uz apmācību. Uztveres un motoriskās prasmes. 1991; 73: 1215 – 1221. [PubMed]