Ćwiczenie poprawia funkcję wykonawczą i osiągi oraz zmienia aktywację mózgu u dzieci z nadwagą: Randomizowana, kontrolowana próba (2011)

Zdrowie Psychol. Rękopis autora; dostępne w PMC Jan 1, 2012.
Opublikowany w końcowym edytowanym formularzu jako:
PMCID: PMC3057917
NIHMSID: NIHMS245691
Ostateczna, zredagowana wersja tego artykułu jest dostępna pod adresem Psychol zdrowia
Zobacz inne artykuły w PMC, że cytować opublikowany artykuł.

Abstrakcyjny

Cel

W tym eksperymencie sprawdzono hipotezę, że ćwiczenia poprawiłyby funkcje wykonawcze.

Designu

Siedzące, z nadwagą dzieci w wieku od 7 do 11 (N = 171, 56% kobieta, 61% Czarny, M ± SD wiek 9.3 ± 1.0 lat, wskaźnik masy ciała (BMI) 26 ± 4.6 kg / m2, BMI z-score 2.1 ± 0.4) losowo przydzielono do 13 ± 1.6 tygodni programu ćwiczeń (20 lub 40 minut / dzień) lub warunków kontrolnych.

Główne miary wyników

Zaślepione, ustandaryzowane oceny psychologiczne (system oceny poznawczej i testy osiągnięć Woodcocka-Johnsona III) oceniały poznanie i osiągnięcia akademickie. Funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego mierzyło aktywność mózgu podczas zadań funkcji wykonawczych.

wyniki

Analiza zamiaru leczenia ujawniła korzyści płynące z ćwiczeń wynikające z funkcji wykonawczych i osiągnięć matematycznych. Zaobserwowano także wstępne dowody zwiększonej dwustronnej aktywności kory przedczołowej i zmniejszonej dwustronnej aktywności tylnej kory ciemieniowej w wyniku wysiłku.

Wnioski

Zgodnie z wynikami uzyskanymi u starszych dorosłych zaobserwowano specyficzną poprawę funkcji wykonawczych i zmiany aktywacji mózgu wynikające z ćwiczeń. Wyniki poznawcze i osiągnięcia dodają dowody odpowiedzi na dawkę i rozszerzają dowody eksperymentalne na dzieciństwo. To badanie dostarcza informacji o wyniku edukacyjnym. Oprócz znaczenia dla utrzymania masy ciała i zmniejszenia ryzyka dla zdrowia podczas epidemii otyłości wśród dzieci aktywność fizyczna może okazać się prostą, ważną metodą poprawy aspektów funkcjonowania psychicznego dzieci, które są kluczowe dla rozwoju poznawczego. Informacje te mogą przekonać nauczycieli do intensywnej aktywności fizycznej.

Słowa kluczowe: poznawanie, ćwiczenia aerobowe, otyłość, antykoncepcja, fMRI

Funkcja wykonawcza wydaje się bardziej wrażliwa niż inne aspekty poznania na trening aerobowy (Colcombe & Kramer, 2003). Funkcja wykonawcza stanowi kontrolę nad funkcjami poznawczymi w celu osiągnięcia celu i zachodzi za pośrednictwem obwodu kory przedczołowej. Planowanie i przeprowadzanie sekwencji działań, które składają się na zachowanie ukierunkowane na cel, wymaga alokacji uwagi i pamięci, wyboru i hamowania reakcji, ustalania celu, samokontroli, samokontroli oraz umiejętnego i elastycznego stosowania strategii (Eslinger, 1996; Lezak, Howieson i Loring, 2004). Hipotezę funkcji wykonawczej zaproponowano na podstawie dowodów, że ćwiczenia aerobowe wybiórczo poprawiają wyniki starszych osób wykonujących zadania związane z funkcją wykonawczą i prowadzą do odpowiedniego wzrostu aktywności kory przedczołowej (Colcombe i in., 2004; Kramer i in., 1999). Rozwój poznawczy i neuronowy dzieci mogą być wrażliwe na aktywność fizyczną (Diamond, 2000; Hillman, Erickson i Kramer, 2008; Kolb i Whishaw, 1998). Teoretyczne opisy powiązań między zachowaniem motorycznym a rozwojem poznawczym w dzieciństwie wahały się od hipotetycznych sieci mózgowych do konstrukcji reprezentacji percepcji-działania (Rakison i Woodward, 2008; Sommerville & Decety, 2006).

Metaanaliza badań wysiłkowych u dzieci wykazała poprawę funkcji poznawczych podczas ćwiczeń; jednak losowe wyniki badań były niespójne (Sibley i Etnier, 2003). Selektywny wpływ ćwiczeń na funkcje wykonawcze może wyjaśniać mieszane wyniki eksperymentów uzyskane u dzieci (Tomporowski, Davis, Miller i Naglieri, 2008). Badania wykorzystujące zadania poznawcze wymagające funkcji wykonawczych wykazały korzyści z ćwiczeń (Davis i wsp., 2007; Tuckman & Hinkle, 1986), podczas gdy osoby stosujące mniej wrażliwe środki nie (Lezak i in., 2004, pp. 36, 611 – 612; na przykład, Ismail, 1967; Zervas, Apostolos i Klissouras, 1991). Wstępny raport z tego badania, z mniejszą próbą, wykazał korzyści z wykonywania funkcji wykonawczych (Davis i wsp., 2007). Ostateczne wyniki przedstawiono tutaj.

U dzieci intensywna aktywność fizyczna wiąże się z lepszymi ocenami (Coe, Pivarnik, Womack, Reeves i Malina, 2006; Taras, 2005), sprawność fizyczna z osiągnięciami akademickimi (Castelli, Hillman, Buck i Erwin, 2007; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus i Dean, 2001; Wittberg, Northrup, Cottrell i Davis zaakceptowali) i nadwaga z gorszymi osiągnięciami (Castelli i in., 2007; Datar, Sturm i Magnabosco, 2004; Dwyer i wsp., 2001; Shore i in., 2008; Taras & Potts-Datema, 2005). Najsilniejszym wnioskiem, jaki można wyciągnąć na temat wpływu aktywności fizycznej na wyniki w nauce, jest jednak to, że nie wpływa to negatywnie na osiągnięcia, nawet jeśli zabiera czas w klasie (Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel i Baghurst, 1983; Sallis i in., 1999; Shephard i in., 1984). Ponieważ nadwaga jest wskaźnikiem przewlekłej bezczynności (Must & Tybor, 2005), osoby z nadwagą, siedzący tryb życia mogą częściej korzystać z ćwiczeń fizycznych niż dzieci szczupłe.

Podstawową hipotezą tego badania było to, że siedzące dzieci z nadwagą przypisane do ćwiczeń poprawiłyby się bardziej niż dzieci w kontrolnych warunkach funkcji wykonawczych, ale nie inne procesy poznawcze, takie jak odporność na rozproszenie, procesy przestrzenne i logiczne oraz sekwencjonowanie. Druga hipoteza była taka, że ​​obserwowano zależność dawka-odpowiedź między ćwiczeniami a poznaniem. Zbadano wpływ na osiągnięcia akademickie. Na podstawie wcześniejszych badań u dorosłych wykazujących związane z wysiłkiem zmiany funkcji mózgu, zbadano wpływ na aktywność w obwodzie kory przedczołowej przy użyciu obrazowania rezonansu magnetycznego (fMRI) w podgrupie uczestników.

Metoda wykonania

Główne badanie

Uczestnicy

Uczniowie zostali rekrutowani ze szkół podczas 2003 – 2006 na próbę ćwiczeń aerobowych na zdrowiu dzieci. Dzieci kwalifikowały się, jeśli miały nadwagę (BMI ≥85 percentyla) (Ogden i in., 2002), nieaktywny (brak regularnego programu aktywności fizycznej> 1 godz./tydz.) i nie cierpiał na schorzenie, które mogłoby wpłynąć na wyniki badań lub ograniczyć aktywność fizyczną. Randomizowano sto siedemdziesiąt jeden dzieci w wieku 7–11 lat (56% kobiet, 61% rasy czarnej, 39% rasy białej, M ± SD wiek 9.3 ± 1.0 lat, wskaźnik masy ciała (BMI) 26.0 ± 4.6 kg / mXNUMX2, BMI z-score 2.1 ± 0.4, poziom wykształcenia rodzica (tj. Głównego opiekuna) 5.0 ± 1.1, gdzie 1 = mniej niż klasa 7th, 2 = 8th lub 9th, 3 = 10th lub 11th, 4 = ukończenie szkoły średniej, 5 college, 6 = absolwent college'u, 7 = postgraduate). Jedno dziecko zostało wykluczone z badania po hospitalizacji psychiatrycznej, która nastąpiła po randomizacji. Dzieci zachęcano do posttestu bez względu na przestrzeganie interwencji. Włączono jedenaście dzieci przyjmujących leki na zaburzenie deficytu uwagi (i przyjmowało je jak zwykle; n = 4 w kontroli, n = 4 w niskiej dawce, i n = 3 w grupie z dużymi dawkami), aby zmaksymalizować możliwość uogólnienia. Dzieci i rodzice wypełnili pisemną świadomą zgodę i zgodę. Badanie zostało przejrzane i zatwierdzone przez Institutional Review Board of Medical College of Georgia. Testy i interwencja miały miejsce w Medical College of Georgia. Schemat blokowy uczestnika przedstawiono w Rys. 1.

Rys. 1 

Schemat przepływu uczestnika.

Projekt badania

Dzieci przydzielane były losowo przez statystykę do ćwiczeń aerobowych o niskiej dawce (20 minut / dzień) lub dużej dawce (40 minut / dzień) lub do kontroli bez wysiłku. Randomizację stratyfikowano według rasy i płci. Przydziały były ukryte do czasu zakończenia testów początkowych, a następnie przekazane koordynatorowi badania, który poinformował uczestników. Warunki kontroli nie zapewniły żadnego programu po szkole ani transportu. Warunki ćwiczeń były równoważne pod względem intensywności i różniły się tylko czasem trwania (tj. Wydatkiem energii). Pięć kohort uczestniczyło w badaniu przez lata 3.

Ćwiczenia aerobowe

Dzieci przydzielone do ćwiczeń były transportowane do programu ćwiczeń po szkole każdego dnia w szkole (stosunek uczniów do instruktorów o 9: 1). Nacisk kładziono na intensywność, radość i bezpieczeństwo, a nie na konkurencję i podnoszenie umiejętności. Działania zostały wybrane w oparciu o łatwość zrozumienia, zabawę i wywoływanie sporadycznego, energicznego ruchu, i obejmowały bieganie, skakankę oraz zmodyfikowaną koszykówkę i piłkę nożną (Gutin, Riggs, Ferguson i Owens, 1999). Podręcznik programu jest dostępny na życzenie. Do obserwacji dawki stosowano pulsometry (S610i; Polar Electro, Oy, Finlandia; 30 sekund). Codziennie rejestrowano średnie tętno każdego dziecka podczas sesji, a punkty przyznawano za utrzymanie średniej> 150 uderzeń na minutę. Punkty zostały wymienione na cotygodniowe nagrody. Dzieci przypisane do stanu wysokiej dawki wykonywały dwa 20-minutowe ataki każdego dnia. Dzieci w stanie niskiej dawki ukończyły jedną 20-minutową walkę, a następnie 20-minutowy okres siedzących zajęć (np. Gry planszowe, karciane, rysowanie) w innym pokoju. W tym okresie nie oferowano żadnych korepetycji. Każda sesja rozpoczynała się pięciominutową rozgrzewką (umiarkowana aktywność sercowo-naczyniowa, rozciąganie statyczne i dynamiczne). Ataki zakończyły się przerwą wodną, ​​lekkim uspokojeniem aktywności sercowo-naczyniowej i statycznym rozciąganiem.

W czasie 13 ± 1.6 tygodnia interwencji (13 ± 1.5, 13 ± 1.7 odpowiednio w warunkach niskiej i wysokiej dawki), frekwencja wynosiła 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Średnie tętno wynosiło 166 ± 8 uderzeń na minutę (167 ± 7, 165 ± 8). Dzieci osiągały średnie tętno> 150 uderzeń na minutę przez większość dni (łącznie 87 ± 10%; 89 ± 8, 85 ± 12 odpowiednio w warunkach niskiej i wysokiej dawki). Czas trwania interwencji, średnia frekwencja, częstość akcji serca i odsetek czasu, w którym osiągnięto docelową częstość akcji serca, były podobne we wszystkich warunkach ćwiczeń, a czas między początkową a końcowym testem był podobny we wszystkich warunkach eksperymentalnych (19 ± 3.3, 18 ± 2.6; 18 ± 2.5 tygodnia odpowiednio w warunkach kontrolnych, odpowiednio małej i wysokiej dawki).

Środki

Standaryzowana bateria psychologiczna oceniała poznanie i osiągnięcia na początku i po teście. Większość dzieci (98%) była oceniana przez tego samego testera, o tej samej porze dnia i w tym samym pokoju na początku i po teście. Testerzy nie wiedzieli o stanie eksperymentalnym dziecka. Analizowano standardowe wyniki. W sumie kohorty 5 dostarczyły dane do poznania, a kohorty 4 do osiągnięcia. Średnie mieściły się w normalnym zakresie (Tabela 1).

Tabela 1 

Poznawczya i osiągnięcieb wyniki (M ± SE) według grupy na początku badania i po teście oraz skorygowane średnie po skończeniu

Standaryzowany, oparty na teorii (Das, Naglieri i Kirby, 1994; Naglieri, 1999) zastosowano ocenę poznawczą o doskonałych właściwościach psychometrycznych, System oceny poznawczej (Naglieri & Das, 1997). System oceny poznawczej został ustandaryzowany na dużej reprezentatywnej próbie dzieci w wieku 5 – 17, które ściśle pasują do populacji USA pod względem wielu zmiennych demograficznych (np. Wiek, rasa, region, otoczenie, klasyfikacja edukacyjna i edukacja rodzicielska). Jest to silnie skorelowane z osiągnięciami akademickimi (r = .71), chociaż nie zawiera przedmiotów podobnych do osiągnięć (Naglieri & Rojahn, 2004). Znane jest reagowanie na interwencje edukacyjne (Das, Mishra i Poole, 1995) i daje mniejsze różnice rasowe i etniczne niż tradycyjne testy wywiadowcze, co czyni go bardziej odpowiednim do oceny grup w niekorzystnej sytuacji (Naglieri, Rojahn, Aquilino i Matto, 2005).

System oceny poznawczej mierzy zdolności umysłowe dzieci określone na podstawie czterech powiązanych ze sobą procesów poznawczych: planowania, uwagi, jednoczesnego i sukcesywnego. Każda z czterech skal składa się z trzech podtestów. Tylko skala planowania mierzy funkcje wykonawcze (tj. Generowanie i stosowanie strategii, samoregulację, celowość i wykorzystanie wiedzy; wewnętrzna niezawodność r = .88). Skala planowania ma lepszą wiarygodność niż testy neuropsychologiczne funkcji wykonawczych (Rabbitt, 1997). Pozostałe skale mierzą inne aspekty wydajności poznawczej, a zatem mogą ustalić, czy efekty ćwiczeń fizycznych u dzieci są silniejsze dla funkcji wykonawczych niż dla innych procesów poznawczych. Testy uwagi wymagają skoncentrowanej, selektywnej aktywności poznawczej i odporności na rozproszenie (wewnętrzna wiarygodność r = .88). Symultaniczne podtesty obejmują pytania przestrzenne i logiczne, które zawierają treści niewerbalne i werbalne (wiarygodność wewnętrzna r = .93). Kolejne zadania wymagają analizy lub przywołania ułożonych kolejno bodźców i formowania dźwięków w kolejności (wewnętrzna niezawodność r = .93). Opublikowano wstępne wyniki dotyczące tego działania (Davis i wsp., 2007). Jedno dziecko błędnie podano 8-letnią wersję testu na początku, gdy dziecko miało 7 lat.

Osiągnięcia akademickie dzieci zostały zmierzone przy użyciu dwóch wymiennych form testu osiągnięć Woodcocka-Johnsona III (McGrew i Woodcock, 2001), które zostały losowo zrównoważone. Klastry szerokiego czytania i szerokiej matematyki były wynikiem zainteresowania. Sto czterdzieści jeden dzieci w grupach 4 dostarczyło dane dotyczące osiągnięć.

Analiza statystyczna

Zamierzono potraktować analizę testowanych kowariancji różnic grupowych w zakresie poznania i osiągnięć w teście posttest, dostosowując do wyniku wyjściowego. Analizy przeprowadzono przy użyciu ostatniej przeniesionej imputacji dla dzieci 7, które nie dostarczyły danych po badaniu. Uwzględniono zmienne towarzyszące (kohorta, rasa, płeć, edukacja rodziców), jeśli były powiązane ze zmienną zależną. Przebadano skale planowania, symultaniczne, uwagi i sukcesywne, a także klastry szerokiego czytania i szerokiej matematyki. a priori przeprowadzono kontrasty testując trend liniowy i porównując grupę kontrolną z dwiema grupami ćwiczeń, wraz z prostokątnymi kwadratowymi i kontrastami niskich i wysokich dawek. Istotność statystyczną oceniono przy α = .05. Powtórzono znaczące analizy z wyłączeniem dzieci 11 przyjmujących leki na zaburzenie deficytu uwagi oraz z wyłączeniem siedmiolatków 18, którym ze względu na wiek podawano nieco inną wersję Systemu Oceny Poznawczej. Oszacowano, że wielkość próbki pacjentów 62 na grupę zapewnia 80% mocy w celu wykrycia różnicy między grupami jednostek 6.6.

Badanie FMRI

Uczestnicy

Dwadzieścia dzieci w ostatniej kohorcie badania wzięło udział w pilotażowym badaniu fMRI obejmującym badanie podstawowe (kontrola n = 9, ćwiczenie n = 11) i badanie po teście (kontrola n = 9, ćwiczenie n = 10). Dzieci leworęczne i te, które nosiły okulary zostały wykluczone. Odmówiono jednej sesji po badaniu w grupie ćwiczeniowej. Nie było istotnych różnic w charakterystyce między tym podzbiorem (9.6 ± 1.0 lat, 40% kobiet, 40% czarnych, BMI 25.3 ± 6.0, BMI z-score 1.9 ± 0.46) i resztę próbki. Grupy ćwiczeń z niską i wysoką dawką (ćwiczenia 14 ± 1.7) zostały załamane do analiz fMRI.

Projekt i procedura

Obrazy uzyskano w systemie MRI GE Signa Excite HDx 3 Tesla (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Bodźce wzrokowe przedstawiono za pomocą gogli kompatybilnych z MRI (Resonance Technologies, Inc., Northridge, Kalifornia), a ruchy gałek ocznych monitorowano za pomocą systemu śledzenia oka, który pozwolił badaczom zobaczyć, że badani nie śpią i są zaangażowani w zadanie. Badani nosili zatyczki do uszu, a ich głowy unieruchomiono za pomocą poduszki próżniowej. Przed akwizycją danych MRI jednorodność magnetyczna została zoptymalizowana przy użyciu automatycznej procedury tłumienia, która określa wartości podkładek niskiego rzędu poprzez wykonanie dopasowań map pola magnetycznego metodą najmniejszych kwadratów i automatycznie stosuje wartości podkładki niskiego rzędu jako prądy przesunięcia prądu stałego w X, Krzywe gradientowe Y i Z. Obrazy funkcjonalne uzyskano przy użyciu zepsutej sekwencji obrazowania echa gradientu płaskiego (czas powtarzania (TR) 2800 ms, czas echa (TE) 35 ms, kąt odwrócenia 90 °, pole widzenia (FOV) 280 × 280 mm2, matryca 96 × 96, plasterki 34, grubość plasterka 3.6 mm). Następnie uzyskano obrazy strukturalne przy użyciu szybko zepsutej sekwencji echa gradientu 3 (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, kąt odwrócenia 20 °, FOV 240 × 240 mm2, matryca 512 × 512, plasterki 120, grubość plasterka 1.3 mm). Obrazy strukturalne o wysokiej rozdzielczości wykorzystano do normalizacji obrazów funkcjonalnych do standardowej przestrzeni stereotaktycznej do analiz (Talairach i Tournoux, 1988).

Zadanie antysaccade

Dane dotyczące obrazowania funkcjonalnego uzyskano, gdy badani ukończyli kolejny pomiar funkcji wykonawczej, zadanie antykonkurencyjne (McDowell i in., 2002). Prawidłowe działanie antysakadowe wymaga zahamowania wczesnej odpowiedzi na sygnał wizualny i wygenerowania odpowiedzi na odbicie lustrzane tego sygnału (przeciwna strona, ta sama odległość od centralnej fiksacji). Po początkowym okresie utrwalania (25.2 s) paradygmat blokowy występował naprzemiennie w stosunku do linii bazowej (N = Bloki 7; 25.2 s krzyżyka zaprezentowany przy fiksacji centralnej) i eksperymentalny (N = Bloki 6; Sekundy 25.2 składające się z prób antysakadowych 8, suma prób 48) warunki (minutowy czas pracy 5.46; objętości 117; pierwsze objętości 2 zostały pominięte w analizie ze względu na stabilizację magnetyzacji). Podczas linii początkowej badani zostali poinstruowani, aby patrzeć na krzyż. Podczas prób antysakadowych badani zostali poinstruowani, aby wpatrywać się w centralny krzyż, dopóki nie spadnie, a następnie wskazówka na obwodzie sygnalizowała podmiotom, aby jak najszybciej spojrzeli na lustrzane położenie wskazówki, bez patrzenia na samą wskazówkę. Badani mieli dwie osobne sesje treningowe przed każdą sesją skanera, aby upewnić się, że rozumieją instrukcje. Personel wchodzący w interakcje z dziećmi podczas skanowania nie był świadomy przydziału dziecka.

Analiza obrazu

Analizy przeprowadzono zgodnie z wcześniej opublikowanymi danymi z naszego laboratorium (Camchong, Dyckman, Austin, Clementz i McDowell, 2008; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak i McDowell, 2006; Dyckman, Camchong, Clementz i McDowell, 2007; McDowell i in., 2002) za pomocą oprogramowania AFNI (Cox, 1996). W skrócie, dla każdej sesji rejestrowano objętości do reprezentatywnej objętości, aby skorygować niewielki ruch głowy (i obliczono regresory 6: każda 1 dla a) obrotowego i b) translacyjnego ruchu głowy w każdej z płaszczyzn 3). Następnie do każdego zestawu danych zastosowano pełną szerokość 4 mm przy połowie maksymalnego filtra Gaussa. Dla każdego woksela obliczono procentową zmianę sygnału zależnego od poziomu natlenienia krwi od wartości wyjściowej dla każdego punktu czasowego. Wynikająca z tego zmiana procentowa w czasie została zniechęcona do dryftu liniowego i skorelowana z trapezoidalnymi wartościami odniesienia modelu odniesienia (fiksacji) i warunkami eksperymentalnymi (antysakadowymi), wykorzystując parametry ruchu 6 jako regresory hałasu. Dane zostały następnie przekształcone w znormalizowaną przestrzeń w oparciu o Talairach i Tournoux Atlas (Talairach i Tournoux, 1988) i ponownie próbkowane do wokseli 4 × 4 × 4 mm.

Aby zidentyfikować obwód neuronowy wspierający działanie antysakadowe (Rys. 2), dane zostały zwinięte w grupach i punktach czasowych do analizy wariancji. Aby zabezpieczyć się przed fałszywymi trafieniami, zastosowano metodę progu klastrowego pochodzącą z symulacji Monte Carlo (opartą na geometrii zbioru danych) F mapa (Ward, 1997). Na podstawie tych symulacji, rodzina mądra alfa na p = .05 został zachowany z pojedynczym wokselem o wartości progowej na poziomie p = .0005 i wielkość klastra wokseli 3 (192 µL). Powstały klaster F Mapa została użyta do identyfikacji regionalnej zmiany sygnału zależnej od poziomu natlenienia krwi.

Rys. 2 

Widoki osiowe pokazujące procentową zależną od poziomu natlenienia procentową zmianę sygnału związaną z wydajnością antyskrzydła z analizy jednej próbki na trzech różnych poziomach w mózgu. Dane z sesji 39 (dzieci 20 na początku, 19 na postteście) są ...
Analizy regionu zainteresowania

Dla każdego regionu korowego, który wykazywał znaczącą aktywność w klastrze F mapa (przednie pole oka, dodatkowe pole oka, kora przedczołowa, tylna kora ciemieniowa), kula (promień 8 mm, podobny do Kiehl i in., 2005; Morris, DeGelder, Weiskrantz i Dolan, 2001) został umieszczony w środku masy, a obustronna aktywność załamała się na półkulach. Średnie procentowe zmiany sygnału na początku i po teście obliczono dla każdego interesującego regionu dla każdego uczestnika i przeanalizowano wyniki różnic. Z powodu nietypowych rozkładów wartości interesujących obszarów warunki eksperymentalne porównano za pomocą Manna-Whitneya U test (dokładne prawdopodobieństwa 2).

wyniki

Dane psychometryczne

Płeć była powiązana z planowaniem po badaniu (chłopcy, 101.3 ± 12.1 vs. dziewczęta, 105.2 ± 12.7, t = -2.0, p = .044) i Uwaga (99.8 ± 12.2 vs. 107.5 ± 12.5, t = -4.1, p <001) punktów. Rasa została powiązana z posttestem symultanicznym (biały, 109.3 ± 13.6 vs. czarny, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = .004) i szeroka matematyka (109.0 ± 9.3 vs. 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p <001) punktów. Edukacja rodziców była skorelowana z Planowaniem po teście (r = .18, p = .02), szeroki odczyt (r = .27, p = .001) i szeroka matematyka (r = .27, p = .001) wyniki. Te zmienne towarzyszące zostały uwzględnione w odpowiednich analizach.

Istotne statystycznie apriorycznie kontrast liniowy wskazywał na korzyści płynące z ćwiczeń w funkcji wykonawczej (tj. planowanie, Rys. 3; L = 2.7, 95% przedział ufności (CI) 0.6 do 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). The apriorycznie kontrast porównania grupy kontrolnej z grupami ćwiczeń również był znaczący, pokazując, że narażenie na niską lub wysoką dawkę programu ćwiczeń skutkowało wyższymi wynikami planowania (L = −2.8, CI = −5.3 do −0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Zgodnie z oczekiwaniami nie wykryto żadnych efektów w skalach Uwaga, Jednoczesne lub Kolejne. Dla klastra Broad Math, statystycznie istotny apriorycznie kontrast liniowy wskazywał na korzyści płynące z ćwiczeń wynikające z osiągnięć matematycznych (Rys. 3; L = 1.6, CI 0.04 na 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Kontrast w porównaniu warunków ćwiczeń do warunków kontrolnych nie był statystycznie istotny (p = .10). Nie wykryto żadnych efektów w klastrze Broad Reading.

Rys. 3 

Funkcja wykonawcza (planowanie) w teście po skorygowaniu skorygowana o płeć, wykształcenie rodziców i punktację początkową oraz średnie osiągnięć matematycznych (SE) w teście po skorygowaniu skorygowana o rasę, edukację rodziców i wynik w punkcie początkowym, pokazująca efekty odpowiedzi na dawkę ćwiczenia aerobowego ...

Warunki niskiej i wysokiej dawki nie różniły się i nie wykryto kwadratowych trendów. Oprócz wyniku wyjściowego jedynymi istotnymi zmiennymi towarzyszącymi w analizach poznania lub osiągnięć był seks w analizie uwagi (p <.001) i ścigaj się o Broad Math (p = .03). Wyniki były podobne po wykluczeniu dzieci z zaburzeniami deficytu uwagi (kontrasty liniowe w Planowaniu, t(154) = 2.84, p = .005, szeroka matematyka, t(125) = 2.12, p = .04) i 7-latkowie (planowanie, t(147) = 2.92, p = .004, szeroka matematyka, t(117) = 2.23, p = .03).

Dane neuroobrazowania

Sygnał zależny od antysakadowego poziomu natlenienia krwi (zapadający się w grupie i punkcie czasowym) ujawnił korowe obwody krzyżowe (w tym przednie pola oka, dodatkowe pola oka, tylna kora ciemieniowa i kora przedczołowa; Rys. 2), który jest dobrze zdefiniowany u dorosłych (Luna i in., 2001; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell i Clementz, 2007). Analizy regionu zainteresowania wykazały różnice w grupach zmian sygnałów od linii podstawowej do testu końcowego, które były znaczące w dwóch regionach: obustronna kora przedczołowa (środek masy we współrzędnych Talairacha (x, y, z): z prawej = 36, 32, 31; z lewej = - 36, 32, 31) i obustronna tylna kora ciemieniowa (prawa = 25, −74, 29; lewa = −23, −70, 22). W szczególności grupa ćwicząca wykazała zwiększoną obustronną aktywność kory przedczołowej (Rys. 4, lewy panel; U = 20, p = .04) i zmniejszona aktywność w obustronnej tylnej korze ciemieniowej (Rys. 4, prawy panel; U = 18, p = .03) w porównaniu do kontroli. Analizy obszarów zainteresowania obszarów motorycznych (przednie i dodatkowe pola oczu) nie wykazały istotnych różnic między grupami.

Rys. 4 

Wykresy pudełkowe według warunków eksperymentalnych pokazujące zmianę aktywacji od linii podstawowej do posttestu. Lewy panel: kora przedczołowa. Prawy panel: tylna kora ciemieniowa.

Dyskusja

W eksperymencie przetestowano wpływ regularnych ćwiczeń tlenowych na około 3 na funkcje wykonawcze u siedzących dzieci z nadwagą, stosując oceny poznawcze, miary osiągnięć i fMRI. To wieloaspektowe podejście ujawniło zbieżne dowody, że ćwiczenia aerobowe poprawiły wydajność poznawczą. Mówiąc dokładniej, zaślepione, znormalizowane oceny wykazały konkretne korzyści wynikające z odpowiedzi na dawkę wynikające z wykonywania funkcji wykonawczych i osiągania matematyki. Zaobserwowano zwiększoną aktywność kory przedczołowej i zmniejszoną aktywność tylnej kory ciemieniowej z powodu programu ćwiczeń.

Podsumowując, wyniki te są spójne z wynikami uzyskanymi u dorosłych w zakresie możliwych do wykazania zmian w zachowaniu i aktywności mózgu spowodowanych ćwiczeniami (Colcombe i in., 2004; Pereira i in., 2007). Dodają również dowody odpowiedzi na dawkę, co jest szczególnie rzadkie w próbach wysiłkowych z dziećmi (Strong i wsp., 2005) i dostarczają ważnych informacji o wyniku edukacyjnym. Warunek wysokiej dawki spowodował, że średnie wyniki w punktach planowania 3.8 lub ćwierć odchylenia standardowego (σ = 15), były wyższe niż warunek kontrolny. Dane demograficzne nie przyczyniły się do modelu. Podobne wyniki uzyskano, gdy wykluczono dzieci z zaburzeniami uwagi lub dzieci w wieku 7. Dlatego wyniki mogą być uogólnione na nadwagę w wieku od 7 do czerni lub bieli do 11-latków.

Funkcja wykonawcza rozwija się w dzieciństwie i ma kluczowe znaczenie dla zachowań adaptacyjnych i rozwoju (Najlepsze, Miller i Jones, 2009; Eslinger, 1996). W szczególności zdolność do regulowania zachowań (np. Hamowanie niewłaściwych reakcji, opóźnianie satysfakcji) jest ważna, aby dziecko odniosło sukces w szkole podstawowej (Blair, 2002; Eigsti i wsp., 2006). Efekt ten może mieć ważne implikacje dla rozwoju dziecka i polityki edukacyjnej. Odkrycie lepszych osiągnięć matematycznych jest niezwykłe, biorąc pod uwagę, że nie zapewniono instrukcji akademickich, i sugeruje, że dłuższy okres interwencji może przynieść więcej korzyści. Poprawa zaobserwowana w osiągnięciach była specyficzna dla matematyki, bez korzyści dla czytania.

Stawiamy hipotezę, że regularna, intensywna aktywność fizyczna promuje rozwój dzieci poprzez wpływ na układy mózgowe, które leżą u podstaw poznania i zachowania. Badania na zwierzętach wykazały, że ćwiczenia aerobowe zwiększają czynniki wzrostu, takie jak czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego, prowadząc do zwiększonego dopływu krwi włośniczkowej do kory mózgowej i wzrostu nowych neuronów i synaps, co skutkuje lepszym uczeniem się i wydajnością (Dishman i in., 2006). Eksperymentalne i prospektywne badania kohortowe przeprowadzone z dorosłymi wykazują, że długotrwała regularna aktywność fizyczna zmienia funkcje mózgu człowieka (Colcombe i in., 2004; Weuve i in., 2004). Losowy, kontrolowany eksperyment wykazał, że miesiące ćwiczeń aerobowych 6 doprowadziły do ​​poprawy zdolności poznawczych u starszych osób dorosłych (Kramer i in., 1999). Ważny artykuł podaje wyraźne dowody na wpływ ćwiczeń aerobowych na aktywność mózgu u dorosłych w dwóch badaniach z wykorzystaniem technik fMRI: Porównanie przekrojowe osób o wysokiej i niskiej sprawności wykazało, że aktywność kory przedczołowej była związana ze sprawnością fizyczną oraz eksperyment wykazał, że miesiące ćwiczeń aerobowych 6 (chodzenie) w siedzącym trybie życia 55- do 77-latków zwiększały aktywność kory przedczołowej i doprowadziły do ​​poprawy testu funkcji wykonawczych (Colcombe i in., 2004). Co ciekawe, metaanaliza nie znalazła potwierdzenia sprawności aerobowej jako mediatora wpływu aktywności fizycznej na poznanie człowieka (Etnier, Nowell, Landers i Sibley, 2006). Tak więc, zamiast być zależnym od korzyści sercowo-naczyniowych, zmiany poznawcze wynikające z ćwiczeń fizycznych mogą być bezpośrednim wynikiem stymulacji nerwowej przez ruch. Chociaż stwierdzono, że aktywność fizyczna może wpływać bezpośrednio na funkcje poznawcze dzieci poprzez zmiany w integralności nerwowej, istnieją inne prawdopodobne wyjaśnienia, takie jak zaangażowanie w ukierunkowane na cel, wysiłkowe zaangażowanie psychiczne (Tomporowski i in., 2008).

To badanie ma ograniczenia. Wyniki są ograniczone do próbki dzieci w wieku od 7 z nadwagą w czerni i bieli do 11-letnich dzieci. Chude dzieci i inne grupy etniczne lub grupy wiekowe mogą reagować inaczej. Nie wiadomo, czy korzyści poznawcze utrzymują się po okresie powstrzymywania. Jeśli świadczenia kumulują się z czasem, byłoby to ważne dla rozwoju dziecka. Mogą istnieć wrażliwe okresy, w których aktywność ruchowa wywiera szczególnie silny wpływ na mózg (Knudsen, 2004). Pozostaje ustalić, czy inne rodzaje ćwiczeń, takie jak trening siłowy lub pływanie, są również skuteczne. Uczestników i personelu interwencyjnego nie można było zaślepić na warunki eksperymentalne lub hipotezę badawczą; jednak materiały rekrutacyjne podkreślały korzyści dla zdrowia fizycznego, a nie poznawcze. Innym ograniczeniem jest to, że zastosowanie warunku kontroli bez interwencji nie pozwala na wykluczenie niektórych alternatywnych wyjaśnień (np. Uwagi dorosłych, przyjemności). U dzieci uczestniczących w ćwiczeniach mogą wystąpić zmiany psychiczne z powodu interakcji społecznych zachodzących podczas sesji, a nie z powodu ćwiczeń per se. Wzorzec odpowiedzi na dawkę wyników przeczy jednak temu wyjaśnieniu, ponieważ obie grupy ćwiczeń spędzały równy czas w ośrodku badawczym z instruktorami i rówieśnikami.

W badaniu nie stwierdzono różnicy między grupami dawek wysiłkowych. Nie jest to sprzeczne z ustaleniem odpowiedzi na dawkę, co pokazuje, że interwencja ćwiczeń spowodowała poprawę funkcji poznawczych (Hill, 1965). Biorąc pod uwagę, że kontrast liniowy wykazał stopniowy efekt leczenia, porównanie dawek w parach zadaje kolejne pytanie, czy jedna konkretna dawka jest lepsza od drugiej (Ruberg, 1995). Test korzyści dawka-odpowiedź na osiągnięcie był znaczący, ale porównanie grupy kontrolnej z dwiema grupami ćwiczeń nie było, zapewniając częściowe poparcie dla hipotezy, że ćwiczenia poprawiają osiągnięcia matematyczne.

Wyniki fMRI są ograniczone przez niewielki rozmiar próbki i nie zapewniają testu odpowiedzi na dawkę, co czyni je bardziej podatnymi na alternatywne wyjaśnienia. Niemniej jednak zaobserwowano specyficzne zmiany, a kierunek zmian był różny w regionach przedczołowych i ciemieniowych, co przemawiało przeciwko globalnej tendencji w aktywności mózgu. Chociaż działanie antykoncepcyjne i wspierające go działanie mózgu zmieniają się z wiekiem (Luna i in., 2001), jest to mało prawdopodobne zamieszanie, ponieważ grupy były w podobnym wieku.

Te dane eksperymentalne dostarczają dowodów na to, że energiczny program ćwiczeń aerobowych po szkole poprawił funkcję wykonawczą pod względem odpowiedzi na dawkę u dzieci z nadwagą; czynniki społeczne mogły przyczynić się do tego efektu. Zaobserwowano zmiany w odpowiednich wzorcach aktywacji mózgu. Wyniki te zapewniają również częściowe wsparcie korzyści dla wyników matematycznych. Przypisanie warunków zostało zrandomizowane, zaś oceny wyników zaślepione, co minimalizowało potencjalne stronniczość lub dezorientację. Dzieci z nadwagą stanowią obecnie ponad jedną trzecią dzieci w USA i są nadmiernie reprezentowane wśród populacji w niekorzystnej sytuacji. Poza tym ma znaczenie dla zmniejszania ryzyka dla zdrowia podczas epidemii otyłości u dzieci (Ogden i in., 2006) aktywność tlenowa może okazać się ważną metodą poprawy aspektów funkcjonowania psychicznego dzieci, które mają kluczowe znaczenie dla rozwoju poznawczego (Welsh, Friedman i Spieker, 2006).

Podziękowania

CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz i JL Waller pomagali w gromadzeniu i analizie danych. Wspierany przez NIH DK60692, DK70922, Medical College of Georgia Research Institute, grant stanu Biomedical Initiative ze stanu Georgia dla Georgia Center for zapobiegania otyłości i pokrewnym zaburzeniom oraz finansowanie pomostowe z Medical College of Georgia i University of Georgia.

Przypisy

Zastrzeżenie wydawcy: Poniższy manuskrypt jest ostatecznym zaakceptowanym manuskryptem. Nie został poddany ostatecznemu kopiowaniu, sprawdzaniu faktów i korektom wymaganym do formalnej publikacji. Nie jest to ostateczna wersja uwierzytelniona przez wydawcę. Amerykańskie Towarzystwo Psychologiczne i jego Rada Redaktorów zrzekają się jakiejkolwiek odpowiedzialności za błędy lub pominięcia tej wersji manuskryptu, jakiejkolwiek wersji pochodzącej z tego manuskryptu NIH lub innych stron trzecich. Opublikowana wersja jest dostępna pod adresem www.apa.org/pubs/journals/hea

Informacje o dostawcy

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

Phillip D. Tomporowski, Wydział Kinezjologii, University of Georgia.

Jennifer E. McDowell, Wydział Psychologii, University of Georgia.

Benjamin P. Austin, Wydział Psychologii, University of Georgia.

Patricia H. Miller, Wydział Psychologii, University of Georgia.

Nathan E. Yanasak, Wydział Radiologii, Medical College of Georgia.

Jerry D. Allison, Wydział Radiologii, Medical College of Georgia.

Jack A. Naglieri, Wydział Psychologii, George Mason University.

Referencje

  • Najlepsze JR, Miller PH, Jones LL. Funkcja wykonawcza po wieku 5: Zmienia i koreluje. Przegląd rozwojowy. 2009; 29 (3): 180 – 200. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Blair C. Gotowość do szkoły. Integracja poznania i emocji w neurobiologicznej konceptualizacji funkcjonowania dzieci na początku szkoły. Amerykański psycholog. 2002; 57: 111-127. [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Wspólny obwód nerwowy wspierający dobrowolne sakady i jego zakłócenie u pacjentów ze schizofrenią i krewnych. Psychiatria biologiczna. 2008; 64: 1042 – 1050. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Podstawowe zaburzenia zwojowo-zatorowo-korowe w schizofrenii podczas zadań z opóźnioną reakcją. Psychiatria biologiczna. 2006; 60: 235 – 241. [PubMed]
  • Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Sprawność fizyczna i osiągnięcia akademickie u uczniów trzeciej i piątej klasy. Journal of Sport and Exercise Psychology. 2007; 29: 239 – 252. [PubMed]
  • Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Wpływ wychowania fizycznego i poziomów aktywności na wyniki w nauce u dzieci. Medycyna i nauka w sporcie i ćwiczeniach. 2006; 38: 1515 – 1519. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF. Wpływ sprawności na funkcje poznawcze osób starszych: badanie metaanalityczne. Nauki psychologiczne. 2003; 14: 125 – 130. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ, i in. Sprawność sercowo-naczyniowa, plastyczność kory i starzenie się. Postępowania z National Academy of Sciences. 2004; 101: 3316 – 3321. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Cox RW. AFNI: oprogramowanie do analizy i wizualizacji neuroobrazów funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Komputery i badania biomedyczne. 1996; 29: 162 – 173. [PubMed]
  • Das JP, Mishra RK, Pool JE. Eksperyment dotyczący poznawczego rozwiązania trudności w czytaniu słów. Journal of Learning Disabilities. 1995; 28: 66 – 79. [PubMed]
  • Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Ocena procesów poznawczych. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994.
  • Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Nadwaga dzieciństwa i wyniki w nauce: ogólnokrajowe badanie przedszkolaków i uczniów pierwszych klas. Badania nad otyłością. 2004; 12: 58 – 68. [PubMed]
  • Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA, i wsp. Wpływ ćwiczeń aerobowych na funkcje poznawcze dzieci z nadwagą: randomizowane badanie kontrolowane. Kwartalnik badawczy dotyczący ćwiczeń i sportu. 2007; 78: 510–519. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Diament A. Bliska zależność rozwoju motorycznego i rozwoju poznawczego oraz móżdżku i kory przedczołowej. Rozwój dziecka. 2000; 71: 44 – 56. [PubMed]
  • Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR i in. Neurobiologia ćwiczeń. Otyłość (Silver Spring) 2006; 14: 345 – 356. [PubMed]
  • Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, Dean K. Relacja wyników w nauce do aktywności fizycznej i sprawności u dzieci. Nauka ćwiczeń pediatrycznych. 2001; 13: 225 – 237.
  • Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. Badanie wpływu codziennej aktywności fizycznej na zdrowie uczniów szkół podstawowych w Południowej Australii. International Journal of Epidemiology. 1983; 12: 308 – 313. [PubMed]
  • Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Wpływ kontekstu na zachowanie związane z sakkadą i aktywność mózgu. Neuroobraz. 2007; 36: 774 – 784. [PubMed]
  • Eigsti IM, Zayas V, Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB, i in. Przewidywanie kontroli poznawczej od przedszkola do późnej młodości i młodego wieku dorosłego. Nauki psychologiczne. 2006; 17: 478 – 484. [PubMed]
  • Eslinger PJ. Konceptualizacja, opis i pomiar składników funkcji wykonawczych: streszczenie. W: Lyon GR, Krasnegor NA, redaktorzy. Uwaga, pamięć i funkcja wykonawcza. Baltimore: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. str. 367 – 395.
  • Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. Meta-regresja w celu zbadania związku między wydolnością aerobową a wydajnością poznawczą. Recenzje badań mózgu. 2006; 52: 119 – 130. [PubMed]
  • Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S. Opis i ocena procesu treningu fizycznego dzieci otyłych. Kwartalnik badawczy dotyczący ćwiczeń i sportu. 1999; 70: 65–69. [PubMed]
  • Hill AB. Środowisko i choroba: stowarzyszenie czy związek przyczynowy? Postępowanie Royal Society of Medicine. 1965; 58: 295 – 300. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Bądź mądry, ćwicz swoje serce: wpływ na mózg i funkcje poznawcze. Natura Recenzje Neuroscience. 2008; 9: 58 – 65. [PubMed]
  • Ismail AH. Wpływ dobrze zorganizowanego programu wychowania fizycznego na wydajność intelektualną. Badania w zakresie wychowania fizycznego. 1967; 1: 31 – 38.
  • Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G, Calhoun VD, Liddle PF. Adaptacyjny, refleksyjny model przetwarzania funkcji neurokognitywnych: wspieranie dowodów z badania fMRI na dużą skalę (n = 100) dotyczącego zadania oddania nieparzystego. Neuroobraz. 2005; 25: 899 – 915. [PubMed]
  • Knudsen EI. Wrażliwe okresy w rozwoju mózgu i zachowania. Journal of Cognitive Neuroscience. 2004; 16: 1412 – 1425. [PubMed]
  • Kolb B, Whishaw IQ. Plastyczność i zachowanie mózgu. Roczny przegląd psychologii. 1998; 49: 43 – 64. [PubMed]
  • Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, i in. Starzenie się, sprawność i funkcje neurokognitywne. Natura. 1999; 400 (6743): 418 – 419. [PubMed]
  • Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Ocena neuropsychologiczna. 4th ed. Nowy Jork: Oxford University Press; 2004.
  • Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ, i in. Dojrzewanie szeroko rozpowszechnionej funkcji mózgu służy rozwojowi poznawczemu. Neuroobraz. 2001; 13: 786 – 793. [PubMed]
  • McDowell JE, Brown GG, Paulus M, Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ, i in. Neuronalne korelaty sakkad refiksacyjnych i antykoncepcyjnych u osób zdrowych i schizofrenii. Psychiatria biologiczna. 2002; 51: 216 – 223. [PubMed]
  • McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Instrukcja techniczna. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
  • Morris JS, DeGelder B, Weiskrantz L, Dolan RJ. Różnicowe reakcje pozagenikulostriatu i ciała migdałowatego na prezentację twarzy emocjonalnych w korowo ślepym polu. Mózg. 2001; 124 (Pt 6): 1241 – 1252. [PubMed]
  • Must A, Tybor DJ. Aktywność fizyczna i siedzący tryb życia: przegląd podłużnych badań masy i otyłości u młodzieży. International Journal of Obesity (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84 – S96. [PubMed]
  • Naglieri JA. Podstawy oceny CAS. Nowy Jork: Wiley; 1999.
  • Naglieri JA, Das JP. System oceny poznawczej: Podręcznik interpretacyjny. Itasca, IL: Riverside Publishing; 1997.
  • Naglieri JA, Rojahn J. Zbuduj poprawność teorii PASS i CAS: Korelacje z osiągnięciami. Journal of Educational Psychology. 2004; 96: 174 – 181.
  • Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Czarno-białe różnice w przetwarzaniu poznawczym: badanie planowania, uwagi, symultanicznej i sukcesywnej teorii inteligencji. Journal of Psychoeducational Assessment. 2005; 23: 146 – 160.
  • Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Występowanie nadwagi i otyłości w Stanach Zjednoczonych, 1999 – 2004. JAMA: The Journal of American Medical Association. 2006; 295: 1549 – 1555. [PubMed]
  • Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R, i in. Centra kontroli i zapobiegania chorobom Wykresy wzrostu 2000 dla Stanów Zjednoczonych: Ulepszenia wersji 1977 National Center for Health Statistics. Pediatria. 2002; 109: 45 – 60. [PubMed]
  • Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, Hen R, McKhann GM, i in. Korelacja in vivo neurogenezy wywołanej wysiłkiem w dorosłym zakręcie zębatym. Postępowania z National Academy of Sciences. 2007; 104: 5638 – 5643. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Rabbitt P. Wprowadzenie: Metodologie i modele w badaniu funkcji wykonawczych. W: Rabbit P, redaktor. Metodologia funkcji frontalnej i wykonawczej. Hove, East Sussex, Wielka Brytania: Psychology Press Ltd; 1997. str. 1 – 38.
  • Rakison DH, Woodward AL. Nowe perspektywy wpływu działania na rozwój percepcyjny i poznawczy. Psychologia rozwojowa. 2008; 44: 1209 – 1213. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P. Wpływ wychowania fizycznego związanego ze zdrowiem na osiągnięcia w nauce: Projekt SPARK. Kwartalnik badawczy dotyczący ćwiczeń i sportu. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
  • Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Wymagana aktywność fizyczna i stopnie naukowe: kontrolowane badanie podłużne. W: Ilmarinen J, Valimaki I, redaktorzy. Dzieci i sport. Berlin: Springer Verlag; 1984. str. 58 – 63.
  • Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Zmniejszenie osiągnięć szkolnych u uczniów gimnazjów z nadwagą. Otyłość (Silver Spring) 2008; 16: 1535 – 1538. [PubMed]
  • Sibley BA, Etnier JL. Związek między aktywnością fizyczną a poznaniem u dzieci: metaanaliza. Nauka ćwiczeń pediatrycznych. 2003; 15: 243 – 256.
  • Sommerville JA, Decety J. Tkanie tkanki interakcji społecznych: artykułowanie psychologii rozwojowej i neuronauki poznawczej w dziedzinie poznania motorycznego. Biuletyn i przegląd psychonomiczny. 2006; 13: 179–200. [PubMed]
  • Strong WB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B i in. Aktywność fizyczna oparta na dowodach dla młodzieży w wieku szkolnym. Journal of Pediatrics. 2005; 146: 732 – 737. [PubMed]
  • Sweeney JA, Luna B, Keedy SK, McDowell JE, Clementz BA. Badania fMRI kontroli ruchu gałek ocznych: badanie interakcji systemów poznawczych i sensomotorycznych mózgu. Neuroobraz. 2007; (36 Suppl 2): T54 – T60. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Talairach J, Tournoux P. Co-planar stereotaxic atlas of the human brain: 3-Dimensional proporcjonalny system - podejście do obrazowania mózgu. Nowy Jork: Thieme Medical Publishers; 1988.
  • Taras H. Aktywność fizyczna i wyniki uczniów w szkole. Journal of School Health. 2005; 75: 214 – 218. [PubMed]
  • Taras H, Potts-Datema W. Otyłość i wyniki uczniów w szkole. Journal of School Health. 2005; 75: 291 – 295. [PubMed]
  • Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J. Ćwiczenia i inteligencja, poznanie i osiągnięcia w nauce dzieci. Przegląd psychologii edukacyjnej. 2008; 20: 111–131. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Tuckman BW, Hinkle JS. Eksperymentalne badanie fizycznych i psychologicznych skutków ćwiczeń aerobowych na uczniów. Psychologia zdrowia. 1986; 5: 197 – 207. [PubMed]
  • Oddział B. Jednoczesne wnioskowanie dla danych FMRI. Milwaukee, WI: Biophysics Research Institute, Medical College of Wisconsin; 1997.
  • Walijski MC, Friedman SL, Spieker SJ. Funkcje wykonawcze w rozwoju dzieci: aktualne konceptualizacje i pytania na przyszłość. W: McCartney K, Phillips D, redaktorzy. Blackwell Handbook of Early Childhood Development. Malden, Massachusetts: Blackwell Publishing; 2006. str. 167 – 187.
  • Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Aktywność fizyczna, w tym chodzenie i funkcje poznawcze u starszych kobiet. JAMA: Journal of American Medical Association. 2004; 292: 1454 – 1461. [PubMed]
  • Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Progi sprawności aerobowej związane z osiągnięciami akademickimi piątej klasy. American Journal of Health Education. (Przyjęty)
  • Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Wpływ wysiłku fizycznego na sprawność umysłową w odniesieniu do treningu. Umiejętności percepcyjne i motoryczne. 1991; 73: 1215 – 1221. [PubMed]