Exercitiul imbunatateste functia executiva si realizarea si modifica activarea creierului la copiii supraponderali: Un studiu randomizat controlat (2011)

Psihologia sănătății. Manuscris de autor; disponibil în PMC Jan 1, 2012.
Publicat în formularul final modificat ca:
PMCID: PMC3057917
NIHMSID: NIHMS245691
Versiunea editată finală a acestui articol este disponibilă la Sănătate Psychol
Vezi alte articole din PMC că citează articolul publicat.

Abstract

Obiectiv

Acest experiment a testat ipoteza conform căreia exercițiul ar îmbunătăți funcția executivă.

Amenajări

Copii sedentari, supraponderali 7- la 11 ani (N = 171, 56% feminin, 61% Negru, M ± SD vârsta 9.3 ± 1.0 ani, indicele masei corporale (IMC) 26 ± 4.6 kg / m2, BMI z-scorul 2.1 ± 0.4) au fost randomizate la 13 ± 1.6 săptămâni ale unui program de exerciții (20 sau 40 minute / zi), sau o condiție de control.

Principalele măsuri de rezultat

Evaluările psihologice standard orbite (Cognitive Assessment System and Woodcock-Johnson Tests of Achievement III) au evaluat cogniția și realizarea academică. Imagistica prin rezonanta magnetica functionala a masurat activitatea creierului in timpul sarcinilor de functie executiva.

REZULTATE

Intenția de a trata analiza a evidențiat beneficiile răspunsului la doză ale exercițiului fizic în funcția executivă și realizarea matematicii. Au fost, de asemenea, observate dovezi preliminare ale activității cortexului prefrontal bilateral crescut și a reducerii activității bilaterale posterioare a cortexului parietal din cauza exercițiilor fizice.

Concluzie

În concordanță cu rezultatele obținute la adulții în vârstă, s-a observat o îmbunătățire specifică a funcției executive și a modificărilor de activare a creierului datorate exercițiului fizic. Rezultatele cognitive și de realizare adaugă dovezi ale răspunsului la doză și extind probele experimentale în copilărie. Acest studiu oferă informații despre rezultatele educaționale. Pe lângă importanța sa pentru menținerea greutății și reducerea riscurilor de sănătate în timpul unei epidemii de obezitate la copil, activitatea fizică se poate dovedi a fi o metodă simplă și importantă de îmbunătățire a aspectelor funcționării mentale a copiilor, care sunt centrale pentru dezvoltarea cognitivă. Aceste informații pot convinge educatorii să implementeze o activitate fizică viguroasă.

Cuvinte cheie: cognitie, exercitiu aerobic, obezitate, antisacade, RMN

Funcția executivă pare mai sensibilă decât alte aspecte ale cunoașterii la antrenamentele de exerciții aerobe (Colcombe și Kramer, 2003). Funcția executivă constituie controlul de supraveghere a funcțiilor cognitive pentru atingerea unui obiectiv și este mediată prin circuitul cortexului prefrontal. Planificarea și desfășurarea secvențelor de acțiune care alcătuiesc un comportament orientat către obiective necesită alocarea atenției și a memoriei, selectarea și inhibarea răspunsului, stabilirea obiectivelor, autocontrolul, autocontrol și utilizarea pricepută și flexibilă a strategiilor (Eslinger, 1996; Lezak, Howieson și Loring, 2004). Ipoteza funcției executive a fost propusă pe baza dovezilor că exercițiul aerobic îmbunătățește selectiv performanța adulților în vârstă în sarcinile funcției executive și duce la creșteri corespunzătoare ale activității cortexului prefrontal (Colcombe și colab., 2004; Kramer și colab., 1999). Dezvoltarea cognitivă și neurală a copiilor poate fi sensibilă la activitatea fizică (Diamond, 2000; Hillman, Erickson și Kramer, 2008; Kolb și Whishaw, 1998). Relatările teoretice ale legăturilor dintre comportamentul motor și dezvoltarea cognitivă în copilărie au variat de la rețelele creierului ipotezate la construcția reprezentărilor de acțiune percepție (Rakison & Woodward, 2008; Sommerville & Decety, 2006).

O meta-analiză a studiilor de exerciții la copii a arătat o cunoaștere îmbunătățită cu exercițiile fizice; cu toate acestea, rezultatele studiilor randomizate au fost inconsecvente (Sibley & Etnier, 2003). Un efect selectiv al exercițiului asupra funcției executive poate explica rezultatele experimentale mixte obținute la copii (Tomporowski, Davis, Miller și Naglieri, 2008). Studiile care utilizează sarcini cognitive care necesită funcție executivă au arătat beneficii ale exercițiului fizic (Davis și colab., 2007; Tuckman & Hinkle, 1986), în timp ce cei care folosesc măsuri mai puțin sensibile nu (Lezak și colab., 2004, pp. 36, 611 – 612; de exemplu, Ismail, 1967; Zervas, Apostolos și Klissouras, 1991). Un raport preliminar al acestui studiu, cu un eșantion mai mic, a arătat un beneficiu al exercitării funcției executive (Davis și colab., 2007). Rezultatele finale sunt prezentate aici.

La copii, activitatea fizică viguroasă a fost asociată cu note mai bune (Coe, Pivarnik, Womack, Reeves și Malina, 2006; Taras, 2005), stare fizică cu realizare academică (Castelli, Hillman, Buck și Erwin, 2007; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus și Dean, 2001; Wittberg, Northrup, Cottrell și Davis, acceptate), și supraponderal, cu rezultate mai slabe (Castelli și colab., 2007; Datar, Sturm și Magnabosco, 2004; Dwyer și colab., 2001; Shore și colab., 2008; Taras & Potts-Datema, 2005). Cea mai puternică concluzie care trebuie extrasă cu privire la efectul activității fizice asupra realizării academice este însă că aceasta nu afectează realizarea, chiar și atunci când ia timpul la clasă (Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel și Baghurst, 1983; Sallis și colab., 1999; Shephard și colab., 1984). Deoarece excesul de greutate este un marker al inactivității cronice (Must & Tybor, 2005), copiii supraponderali și sedentari pot avea mai multe șanse să beneficieze de exerciții fizice decât copiii slabi.

Ipoteza principală a acestui studiu a fost aceea că copiii sedentari, supraponderali, repartizați la exerciții fizice, ar îmbunătăți mai mult decât copiii cu o condiție de control asupra funcției executive, dar nu și alte procese cognitive, cum ar fi rezistența la distragere, procesele spațiale și logice și secvențiere. O ipoteză secundară a fost aceea că o relație de răspuns la doză va fi observată între exercițiu și cogniție. Au fost explorate efectele asupra realizării academice. Pe baza studiilor anterioare la adulți care au prezentat modificări legate de exerciții în funcția creierului, efectele asupra activității în circuitul cortexului prefrontal au fost explorate folosind imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (RMN) într-un subgrup de participanți.

Metodă

Studiu principal

Participanții

Studenții au fost recrutați din școli în timpul 2003-2006 pentru un studiu de exerciții aerobice asupra sănătății copiilor. Copiii erau eligibili dacă aveau excesul de greutate (≥85th IMC percentilic) (Ogden și colab., 2002), inactiv (fără program regulat de activitate fizică> 1 oră / săptămână) și nu avea nicio afecțiune care să afecteze rezultatele studiului sau să limiteze activitatea fizică. O sută șaptezeci și unu de copii cu vârsta cuprinsă între 7 și 11 ani au fost randomizați (56% femei, 61% negru, 39% alb, vârstă M ± SD 9.3 ± 1.0 ani, indicele de masă corporală (IMC) 26.0 ± 4.6 kg / m2, BMI z scor 2.1 ± 0.4, nivel de educație părinte (adică îngrijitor primar) 5.0 ± 1.1, unde 1 = mai puțin de 7th grade, 2 = 8th sau 9th, 3 = 10th sau 11th, 4 = absolvent de liceu, X facultate, 5 = absolvent de facultate, 6 = postuniversitar). Un copil a fost exclus de la testare din cauza unei spitalizări psihiatrice care a avut loc după randomizare. Copiii au fost încurajați să testeze indiferent de respectarea intervenției. Unsprezece copii care au luat medicamente pentru tulburarea deficitului de atenție au fost incluși (și și-au luat medicamentele ca de obicei; n = 4 în control, n = 4 în doză mică și n = 3 în grupul cu doze mari) pentru a maximiza generalizarea. Copiii și părinții au completat acordul și consimțământul în scris. Studiul a fost revizuit și aprobat de Consiliul de revizuire instituțională a Colegiului Medical din Georgia. Testarea și intervenția au avut loc la Colegiul Medical din Georgia. Diagrama de flux a participantului este prezentată în Fig. 1.

Fig. 1 

Diagrama fluxului participant.

Design de studiu

Copiii au fost repartizați aleatoriu de către statistician la doze mici (20 minute / zi) sau doză mare (40 minute / zi), exerciții aerobice sau la un control fără exerciții fizice. Randomizarea a fost stratificată în funcție de rasă și sex. Sarcinile au fost ascunse până la finalizarea testării de bază, apoi au fost comunicate coordonatorului de studiu, care a informat subiectele. Starea de control nu prevedea niciun program de învățământ sau de transport după școală. Condițiile de exercițiu erau echivalente ca intensitate și nu variau decât pe durata lor (adică cheltuieli de energie). Cinci cohorte au participat la studiu pe parcursul a 3 ani.

Intervenția de exerciții aerobe

Copiii repartizați la exercițiu au fost transportați într-un program de exerciții după școală în fiecare zi școlară (raportul elev: instructor despre 9: 1) Accentul a fost pus pe intensitate, bucurie și siguranță, nu pe concurență și perfecționarea abilităților. Activitățile au fost selectate pe baza ușurinței de înțelegere, a distracției și a provocării unei mișcări viguroase intermitente și au inclus jocuri de alergare, sfoară și baschet și fotbal modificat (Gutin, Riggs, Ferguson și Owens, 1999). Manualul programului este disponibil la cerere. Pentru observarea dozei au fost utilizate monitoarele de ritm cardiac (S610i; Polar Electro, Oy, Finlanda; epoca de 30 de secunde). Frecvența cardiacă medie a fiecărui copil în timpul sesiunilor a fost înregistrată zilnic și s-au acordat puncte pentru menținerea unei medii> 150 bătăi pe minut. Punctele au fost valorificate pentru premii săptămânale. Copiii cărora li s-a administrat o doză mare au finalizat două atacuri de 20 de minute în fiecare zi. Copiii în condiții de doză mică au finalizat o perioadă de 20 de minute, apoi o perioadă de 20 de minute de activități sedentare (de exemplu, jocuri de societate, jocuri de cărți, desen) într-o altă cameră. În această perioadă nu a fost oferită nicio îndrumare. Fiecare sesiune a început cu o încălzire de cinci minute (activitate cardiovasculară moderată, întindere statică și dinamică). Bouts s-au încheiat cu o pauză de apă, lumină răcoresc activitatea cardiovasculară și întindere statică.

În timpul celor 13 ± 1.6 săptămâni de intervenție (13 ± 1.5, 13 ± 1.7 în condiții de doză mică și respectiv, respectiv), prezența a fost de 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Ritmul cardiac mediu a fost de 166 ± 8 bătăi pe minut (167 ± 7, 165 ± 8). Copiii au obținut o frecvență cardiacă medie> 150 bătăi pe minut în majoritatea zilelor (87 ± 10% în general; 89 ± 8, 85 ± 12 în condiții de dozare mică și respectiv, respectiv). Durata perioadei de intervenție, frecvența medie, ritmul cardiac și proporția timpului în care a fost atins obiectivul ritmului cardiac au fost similare în condițiile de exercițiu, iar timpul dintre momentul inițial și post-test a fost similar în toate condițiile experimentale (19 ± 3.3, 18 ± 2.6, 18 ± 2.5 săptămâni în condiții de control, doză mică și respectiv doză mare).

măsuri

O baterie psihologică standardizată a evaluat cunoștințele și realizările la nivel inițial și posttest. Majoritatea copiilor (98%) au fost evaluați de același tester, în aceeași oră a zilei, și în aceeași cameră la început și posttest. Testatorii nu aveau cunoștință de starea experimentală a copilului. Scorurile standard au fost analizate. În total, cohorte 5 au furnizat date pentru cunoaștere și cohorte 4 pentru realizare. Mijloacele au scăzut în intervalul normal (Tabelul 1).

Tabelul 1 

Cognitivea și realizareb scoruri (M ± SE) pe grupe la linia de bază și posttest și mijloace ajustate la post

O teorie standardizată (bazată pe teorieDas, Naglieri și Kirby, 1994; Naglieri, 1999) a fost utilizată evaluarea cognitivă cu calități psihometrice excelente, sistemul de evaluare cognitivă (Naglieri & Das, 1997). Sistemul de evaluare cognitivă a fost standardizat pe un eșantion reprezentativ de copii cu vârsta între 5 și 17 ani care se potrivesc strâns cu populația americană pe o serie de variabile demografice (de exemplu, vârstă, rasă, regiune, setare comunitară, clasificare educațională și educație parentală). Este puternic corelat cu realizările academice (r = .71), deși nu conține elemente asemănătoare realizării (Naglieri & Rojahn, 2004). Se știe că răspunde la intervențiile educaționale (Das, Mishra și Poole, 1995) și produce mai puține rase și diferențe etnice decât testele de inteligență tradiționale, ceea ce o face mai adecvată pentru evaluarea grupurilor defavorizate (Naglieri, Rojahn, Aquilino și Matto, 2005).

Sistemul de evaluare cognitivă măsoară abilitățile mentale ale copiilor definite pe baza a patru procese cognitive interrelaționate: planificare, atenție, simultan și succesiv. Fiecare dintre cele patru scări este compusă din trei subteste. Doar scara de planificare măsoară funcția executivă (adică, generarea și aplicarea strategiei, autoreglarea, intenționalitatea și utilizarea cunoștințelor; fiabilitatea internă r = .88). Scala de planificare are o fiabilitate mai bună decât testele neuropsihologice ale funcției executive (Rabbitt, 1997). Scala rămasă măsoară alte aspecte ale performanței cognitive și, astfel, poate determina dacă efectele exercițiului la copii sunt mai puternice pentru funcția executivă decât pentru alte procese cognitive. Testele de atenție necesită activitate cognitivă concentrată, selectivă și rezistență la distragere (fiabilitate internă r = .88). Substantivele simultane implică întrebări spațiale și logice care conțin conținut nonverbal și verbal (fiabilitate internă r = .93). Sarcinile succesive necesită analiza sau reamintirea stimulilor aranjați în secvență și formarea sunetelor în ordine (fiabilitate internă r = .93). Au fost publicate rezultate preliminare pentru această măsură (Davis și colab., 2007). Unui copil i s-a administrat în mod eronat versiunea 8-yr-old a testului la momentul inițial, când copilul avea 7 ani.

Realizarea academică a copiilor a fost măsurată folosind două forme interschimbabile ale testelor Woodcock-Johnson of Achievement III (McGrew & Woodcock, 2001) care au fost contrabalansate aleatoriu. Rezultatele interesului au fost grupările de lectură largă și de matematică largă. O sută patruzeci și unu de copii din cohorte 4 au furnizat date despre realizări.

Analiza statistică

Intenția de a trata analiza covarianței testate diferențele de cogniție și realizare la posttest, ajustându-se pentru scorul de bază. Analizele au fost efectuate folosind ultima observație efectuată înainte de imputarea copiilor 7 care nu au furnizat date posttest. Covariatele (cohortă, rasă, sex, educația părinților) au fost incluse dacă erau legate de variabila dependentă. Au fost examinate scările de planificare, simultan, atenție și succesive, precum și lecturi largi și grupuri de matematică largă. A priori contrastele testând o tendință liniară și compararea grupului de control cu ​​cele două grupuri de exercițiu, au fost efectuate, împreună cu contrastele ortogonale quadratice și contrastele cu doză mică față de cea mare. Semnificația statistică a fost evaluată la α = .05. Analizele semnificative au fost repetate, excluzând copiii 11 care au luat medicamente pentru tulburarea deficitului de atenție și excluzând copiii de șapte ani 18, cărora din cauza vârstei li s-a administrat o versiune ușor diferită a sistemului de evaluare cognitivă. O dimensiune a eșantionului de subiecți 62 pe grup a fost estimată a oferi 80% putere pentru a detecta o diferență între grupurile de unități 6.6.

Substudiu FMRI

Participanții

Douăzeci de copii din ultima cohortă a studiului au participat la un studiu pilot fMRI format din linia de bază (control n = 9, exercițiu n = 11) și posttest (control n = 9, exercițiu n = 10) scanări cerebrale. Copii stângaci și cei care purtau ochelari au fost excluși. O sesiune posttest din grupul de exerciții a fost refuzată. Nu au existat diferențe semnificative de caracteristici între acest subset (9.6 ± 1.0 ani, 40% feminin, 40% Negru, BMI 25.3 ± 6.0, BMI z-scrie 1.9 ± 0.46) și restul eșantionului. Grupurile de exerciții cu doze mici și mari (14 ± 1.7 exerciții săptămânale) au fost prăbușite pentru analizele RMN.

Proiectare și procedură

Imaginile au fost achiziționate pe un sistem IRM GE Signa Excite HDx 3 Tesla (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Stimulii vizuali au fost prezentați folosind ochelari RMN compatibili (Resonance Technologies, Inc., Northridge, CA), iar mișcările ochilor au fost monitorizate folosind un sistem de urmărire a ochilor, care le-a permis anchetatorilor să vadă că subiecții erau treji și angajați în sarcină. Subiecții purtau dopuri de urechi, iar capetele lor erau reținute folosind o pernă de vid. Înainte de achiziția datelor RMN, omogenitatea magnetică a fost optimizată folosind o procedură automată de regresare care determină valori scăzute ale ordinii scăzute, realizând ajustări de cel puțin pătrate ale hărților câmpului magnetic și aplică automat valorile scăzute de ordine sub formă de curenți de decalaj direct în X, Forme de undă Y și Z în gradient. Imaginile funcționale au fost obținute folosind o secvență imagistică plană ecou cu gradient răsfățat (timp de repetare (TR) 2800 ms, timp ecou (TE) 35 ms, unghi flip 90 °, câmp vizual (FOV) 280 × 280 mm2, matrice 96 × 96, 34 felii, grosimea feliei 3.6 mm). În continuare, imaginile structurale au fost obținute folosind o secvență de ecou cu gradient de răsfățat dimensional 3 (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, unghiul flip 20 °, FOV 240 × 240 mm2, matrice 512 × 512, 120 felii, grosimea feliei 1.3 mm). Imaginile structurale de înaltă rezoluție au fost utilizate pentru normalizarea imaginilor funcționale într-un spațiu standard stereotaxic pentru analize (Talairach și Tournoux, 1988).

Sarcina antisacadei

Datele funcționale de imagistică au fost obținute în timp ce subiecții au finalizat o altă măsură a funcției executive, o sarcină antisaccade (McDowell și colab., 2002). Performanța corectă a antisacadei necesită inhibarea unui răspuns prepotent la un indiciu vizual și generarea unui răspuns la locația imaginii în oglindă a acelui tac (partea opusă, aceeași distanță față de fixarea centrală). După o perioadă de fixare inițială (sec. 25.2), o paradigmă de bloc a alternat între linia de bază (N = Blocuri 7; 25.2 sec de o cruce prezentată la fixarea centrală) și experimentală (N = Blocuri 6; 25.2 sec constând din teste antisaccade 8, total de încercări 48) condiții (timp de rulare minut 5.46; volume 117; primele volume 2 au fost omise din analiză pentru a stabiliza magnetizarea). În timpul referinței, subiecții au fost instruiți să se uite la cruce. În timpul încercărilor antisaccade, subiecții au fost instruiți să privească o cruce centrală până când s-a stins, iar apoi o periferie în periferie a semnalat subiecții să se uite cât mai repede la locația imaginii în oglindă a tacului, fără a privi indicatorul în sine. Subiecții au avut două sesiuni de practică separate înainte de fiecare sesiune de scaner pentru a se asigura că au înțeles instrucțiunile. Personalul care interacționa cu copiii în timpul scanării nu știa sarcina copilului.

Analiza imaginilor

Analizele au fost efectuate ca în datele publicate anterior din laboratorul nostru (Camchong, Dyckman, Austin, Clementz și McDowell, 2008; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak și McDowell, 2006; Dyckman, Camchong, Clementz și McDowell, 2007; McDowell și colab., 2002) folosind software-ul AFNI (Cox, 1996). Pe scurt, pentru fiecare sesiune, volumele au fost înregistrate într-un volum reprezentativ pentru corectarea mișcării minore a capului (iar regresoarele 6 au fost calculate: 1 fiecare pentru a) rotativ și b) mișcarea capului translațional în fiecare dintre planurile 3). A fost aplicat pe fiecare set de date un 4 mm lățime completă la jumătate maxim filtru Gaussian. Pentru fiecare voxel, s-a calculat procentul de modificare a semnalului dependent de nivelul de oxigenare din sânge de la valoarea inițială. Schimbarea procentuală rezultată în timp a fost renunțată pentru derivă liniară și corelată cu o condiție de modelare a funcției de referință trapezoidală (fixare) și condiții experimentale (antisacade), utilizând parametrii de mișcare 6 ca regresori de zgomot. Datele au fost apoi transformate în spațiu standardizat bazat pe Atala Talairach și Tournoux (Talairach și Tournoux, 1988) și a fost reamplificat la voxelele 4 × 4 × 4 mm.

Pentru a identifica circuitele neuronale care susțin performanța antisacadelor (Fig. 2), datele au fost prăbușite pe grupe și puncte de timp pentru analiza varianței. Pentru a proteja împotriva falselor pozitive, o metodă de prag de cluster derivată din simulările Monte Carlo (bazată pe geometria setului de date) a fost aplicată la F Hartă (Ward, 1997). Pe baza acestor simulări, familia înțeleptă alfa la p = .05 a fost păstrat cu un voxel individual pragat la p = .0005 și o dimensiune a grupului de voxele 3 (192 µL). Gruparea rezultată F harta a fost utilizată pentru a identifica schimbarea semnalului regional dependent de nivelul de oxigenare a sângelui.

Fig. 2 

Vizualizări axiale care afișează o modificare a semnalului de procent dependent de nivelul de oxigenare a sângelui asociat cu performanța antisacadei din analiza unui eșantion la trei niveluri diferite din creier. Sunt date de la ședințele 39 (copii 20 la început, 19 la posttest) ...
Analiza regiunilor de interese

Pentru fiecare regiune corticală care a prezentat activitate semnificativă în grup F harta (câmpul frontal al ochilor, câmpul ocular suplimentar, cortexul prefrontal, cortexul parietal posterior), o sferă (raza 8 mm, similar cu Kiehl și colab., 2005; Morris, DeGelder, Weiskrantz și Dolan, 2001) a fost poziționat în centrul masei, activitatea bilaterală prăbușindu-se în emisfere. Modificările procentuale ale semnalului la nivel de bază și posttest au fost calculate pentru fiecare regiune de interes pentru fiecare participant și scorurile diferenței au fost analizate. Din cauza distribuțiilor nenormale ale valorilor regiunii de interes, condițiile experimentale au fost comparate folosind Mann-Whitney U test (probabilități exacte cu coada 2).

REZULTATE

Date psihometrice

Sexul a fost legat de Planificarea posttest (băieți, 101.3 ± 12.1 vs. fete, 105.2 ± 12.7, t = -2.0, p = .044) și atenție (99.8 ± 12.2 vs. 107.5 ± 12.5, t = -4.1, p <.001) scoruri. Cursa a fost legată de posttest simultan (alb, 109.3 ± 13.6 vs. negru, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = .004) și matematică largă (109.0 ± 9.3 vs. 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p <.001) scoruri. Educația părinților a fost corelată cu planificarea post-test (r = .18, p = .02), Lectură largă (r = .27, p = .001) și matematică largă (r = .27, p = .001) scoruri. Aceste covariate au fost incluse în analizele corespunzătoare.

Un statistic semnificativ a priori contrastul liniar a indicat un beneficiu de răspuns la doză de exercițiu pe funcția executivă (adică Planificare, Fig. 3; L = 2.7, 95% interval de încredere (CI) 0.6 până la 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). a priori contrastul comparativ cu grupul de control cu ​​grupurile de exerciții a fost, de asemenea, semnificativ, arătând că expunerea la doza mică sau mare a programului de exerciții a dus la scoruri de Planificare mai mariL = −2.8, CI = −5.3 până la −0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Așa cum era de așteptat, nu au fost detectate efecte asupra scărilor de atenție, simultane sau succesive. Pentru clusterul Broad Math, o semnificație statistică a priori contrastul liniar a indicat un beneficiu de răspuns la doză de exercițiu pe realizarea matematicii (Fig. 3; L = 1.6, CI 0.04 până la 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Contrastul comparativ cu condițiile de exercițiu cu starea de control nu a fost semnificativ statistic (p = .10). Nu au fost detectate efecte în clusterul de lectură largă.

Fig. 3 

Funcția executivă (planificare) la posttest ajustată pentru sex, educația părinților și scorul de referință și realizarea matematicii înseamnă (SE) la posttest ajustat pentru cursă, educația părinților și scorul de bază, care arată efectele de răspuns la doză ale exercițiului aerobic ...

Condițiile de doză mică și mare nu au diferit și nu au fost detectate tendințe cvadratice. În afară de scorul de referință, singurele covariate semnificative în analizele de cunoaștere sau realizare au fost sexul în analiza atenției (p <.001) și cursa pentru matematică largă (p = .03). Rezultatele au fost similare la excluderea copiilor cu tulburări de deficit de atenție (contraste liniare pe Planificare, t(154) = 2.84, p = .005, matematică largă, t(125) = 2.12, p = .04) și copii de 7 (Planificare, t(147) = 2.92, p = .004, matematică largă, t(117) = 2.23, p = .03).

Date de neuroimaginare

Semnalul dependent de nivelul de oxigenare a sângelui (antisaccade), care se prăbușește în timpul grupului și al timpului, a relevat circuitul saccadic cortical (incluzând câmpurile oculare frontale, câmpurile oculare suplimentare, cortexul parietal posterior și cortexul prefrontal; Fig. 2), care este bine definit la adulți (Luna și colab., 2001; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell și Clementz, 2007). Analizele regiunii de interes au demonstrat diferențe de grup în modificările semnalului de la linia de bază la postestest care au fost semnificative în două regiuni: cortexul prefrontal bilateral (centrul de masă în coordonatele Talairach (x, y, z): dreapta = 36, 32, 31; stânga = - 36, 32, 31) și cortexul parietal bilateral posterior (dreapta = 25, −74, 29; stânga = −23, −70, 22). Mai exact, grupul de exerciții a arătat o activitate crescută bilaterală a cortexului prefrontal (Fig. 4, panoul stâng; U = 20, p = .04) și scăderea activității în cortexul parietal bilateral posterior (Fig. 4, panoul drept; U = 18, p = .03) comparativ cu controalele. Analizele de interes ale regiunilor motorii (câmpurile oculare frontale și suplimentare) nu au arătat diferențe semnificative între grupuri.

Fig. 4 

Boxplots în funcție de starea experimentală care arată schimbarea activării de la linia de bază la posttest. Panoul stâng: cortexul prefrontal. Panoul drept: cortexul parietal posterior.

Discuție

Experimentul a testat efectul a aproximativ 3 de luni de exerciții aerobice obișnuite asupra funcției executive la copii sedentari, supraponderali, utilizând evaluări cognitive, măsuri de realizare și RMN. Această abordare cu mai multe fațete a dezvăluit dovezi convergente că exercițiul aerobic a îmbunătățit performanțele cognitive. Mai precis, evaluările standard orbite au arătat beneficii specifice de răspuns la doză ale exercițiului fizic în funcția executivă și realizarea matematicii. Au fost observate creșterea activității cortexului prefrontal și reducerea activității cortexului parietal posterior datorită programului de exerciții.

În concluzie, aceste rezultate sunt în concordanță cu cele la adulți în ceea ce privește modificările comportamentale și ale activității cerebrale demonstrabile din cauza exercițiilor fizice (Colcombe și colab., 2004; Pereira și colab., 2007). Acestea adaugă, de asemenea, dovezi ale răspunsului la doză, care este deosebit de rar în testele de exercițiu cu copiiStrong și colab., 2005) și să furnizeze informații importante cu privire la rezultatele educaționale. Starea de doză ridicată a dus la o scădere medie a punctelor 3.8 puncte, sau la un sfert din abaterea standard (σ = 15), mai mare decât starea de control. Demografia nu a contribuit la model. Rezultate similare au fost obținute atunci când copiii cu tulburări de deficit de atenție sau copii de 7 au fost excluși. Prin urmare, rezultatele pot fi generalizate la copii supraponderali de la 7 până la 11-Negru sau Alb.

Funcția executivă se dezvoltă în copilărie și este crucială pentru comportamentul și dezvoltarea adaptativă (Best, Miller și Jones, 2009; Eslinger, 1996). În special, capacitatea de a regla comportamentul cuiva (de exemplu, inhibarea răspunsurilor necorespunzătoare, întârzierea satisfacției) este importantă pentru ca un copil să aibă succes în școala elementară (Blair, 2002; Eigsti și colab., 2006). Acest efect poate avea implicații importante asupra dezvoltării copilului și a politicii educaționale. Constatarea realizării îmbunătățite a matematicii este remarcabilă, având în vedere că nu a fost oferită nicio instrucțiune academică și sugerează că o perioadă mai lungă de intervenție poate duce la mai multe beneficii. Îmbunătățirea observată la realizare a fost specifică matematicii, fără niciun beneficiu pentru lectură.

Ipotezăm că activitatea fizică regulată viguroasă promovează dezvoltarea copiilor prin efectele asupra sistemelor creierului care stau la baza cunoașterii și comportamentului. Studiile efectuate pe animale arată că exercițiile aerobe cresc factori de creștere, cum ar fi factorul neurotrofic derivat din creier, ceea ce duce la creșterea aportului de sânge capilar la cortex și la creșterea de noi neuroni și sinapse, ceea ce duce la o mai bună învățare și performanță (Dishman și colab., 2006). Studiile experimentale și prospective de cohortă efectuate cu adulții demonstrează că activitatea fizică regulată pe termen lung modifică funcția creierului uman (Colcombe și colab., 2004; Weuve și colab., 2004). Un experiment randomizat, controlat, a dezvăluit că 6 luni de exerciții aerobice a dus la îmbunătățirea performanței cognitive la adulții în vârstă (Kramer și colab., 1999). O lucrare importantă raportează dovezi clare pentru impactul exercițiului aerob asupra activității creierului la adulți în două studii care folosesc tehnici RMN: O comparație în secțiune transversală a persoanelor care se potrivesc cu persoanele cu forme scăzute a arătat că activitatea cortexului prefrontal a fost legată de fitnessul fizic și un experiment a arătat că 6 luni de exerciții aerobice (mers) la copii sedenți 55- la 77-ani au crescut activitatea pre-frontală a cortexului și a dus la îmbunătățiri la un test al funcției executive (Colcombe și colab., 2004). Interesant este că o meta-analiză nu a găsit niciun sprijin pentru fitnessul aerob ca mediator al efectului activității fizice asupra cogniției umane (Etnier, Nowell, Landers și Sibley, 2006). Astfel, în loc să fie mediat de beneficiile cardiovasculare, modificările cognitive datorate exercițiului fizic pot fi un rezultat direct al stimulării neuronale prin mișcare. Deși s-a făcut cazul că activitatea fizică poate afecta funcția cognitivă a copiilor direct prin modificări ale integrității neuronale, există și alte explicații plauzibile, cum ar fi implicarea în realizarea obiectivelor, implicarea mentală eficace (Tomporowski și colab., 2008).

Acest studiu are limitări. Rezultatele sunt limitate la un eșantion de copii supraponderali 7-Black și White, cu vârsta peste 11. Copiii slabi și cei din alte etnii sau grupe de vârstă pot răspunde diferit. Nu se știe dacă beneficiile cognitive persistă după o perioadă de detracție. Cu toate acestea, dacă beneficiile se acumulează în timp, acest lucru ar fi important pentru dezvoltarea copilului. Pot exista perioade sensibile în care activitatea motorie să exercite un efect deosebit de puternic asupra creierului (Knudsen, 2004). Rămâne de stabilit dacă sunt de asemenea eficiente și alte tipuri de exerciții, cum ar fi antrenamentele de forță sau înotul. Participanții și personalul de intervenție nu au putut fi orbiți de starea experimentală sau ipoteza studiului; cu toate acestea, materialele de recrutare au accentuat beneficiile pentru sănătate fizică, mai degrabă decât pe cele cognitive. O altă limitare este aceea că utilizarea unei condiții de control fără intervenție nu permite procesului să excludă unele explicații alternative (de exemplu, atenția adulților, plăcere). Modificările psihologice pot apărea la copiii care participă la exerciții fizice din cauza interacțiunilor sociale care apar în timpul ședințelor și nu din cauza exercițiilor fizice în sine. Modelul de răspuns la doză a rezultatelor respinge această explicație, deoarece ambele grupuri de exerciții au petrecut timp egal la unitatea de cercetare cu instructori și colegi.

Studiul nu a găsit o diferență între grupurile de doză de exercițiu. Acest lucru nu intră în conflict cu constatarea răspunsului la doză, ceea ce arată că intervenția la exercițiu a determinat o îmbunătățire a cunoașterii (Hill, 1965). Având în vedere că contrastul liniar a demonstrat un efect gradat al tratamentului, o comparație între două doze pune o întrebare de urmărire, dacă o doză specifică este superioară alteia (Ruberg, 1995). Testul beneficiului doză-răspuns la realizare a fost semnificativ, dar comparația grupului de control cu ​​cele două grupuri de exerciții nu a fost, oferind sprijin parțial ipotezei că exercițiul îmbunătățește realizarea matematicii.

Rezultatele RMN sunt limitate de o dimensiune mică a eșantionului și nu oferă un test de răspuns la doză, ceea ce le face mai supuse unor explicații alternative. Cu toate acestea, au fost observate modificări specifice, iar direcția schimbărilor a diferit în regiunile prefrontal și parietal, argumentând o tendință globală în activitatea creierului. Deși performanțele antisaccade și activitatea sa cerebrală de susținere se schimbă odată cu vârsta (Luna și colab., 2001), acesta este un conflict puțin probabil, deoarece grupurile aveau vârste similare.

Aceste date experimentale oferă dovezi că un program de exerciții aerobice viguroase după școală a îmbunătățit funcția executivă în mod răspuns la doză în rândul copiilor supraponderali; factorii sociali ar fi putut contribui la acest efect. Au fost observate modificări ale tiparelor de activare ale creierului corespunzătoare. Aceste rezultate oferă, de asemenea, un sprijin parțial al unui beneficiu pentru performanța matematicii. Alocarea condițiilor a fost randomizată și evaluarea rezultatelor a fost orbită, minimizând prejudecățile potențiale sau confuziile. Copiii supraponderali constituie acum peste o treime dintre copiii din SUA și sunt suprareprezentați în rândul populațiilor defavorizate. Pe lângă importanța sa pentru reducerea riscurilor de sănătate în timpul unei epidemii de obezitate la copii (Ogden și colab., 2006), activitatea aerobă se poate dovedi a fi o metodă importantă de îmbunătățire a aspectelor funcționării mentale a copiilor care sunt centrale pentru dezvoltarea cognitivă (Welsh, Friedman și Spieker, 2006).

Mulţumiri

CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz și JL Waller au asistat la colectarea și analiza datelor. Sprijinit de NIH DK60692, DK70922, Medical College of Georgia Research Institute, un grant al Inițiativei Biomedicale din State of Georgia, pentru Centrul Georgia pentru Prevenirea Obezității și Afecțiunilor Înrudite, și finanțarea podului de la Colegiul Medical din Georgia și Universitatea din Georgia.

Note de subsol

Declinarea responsabilității editorului: Următorul manuscris este manuscrisul final acceptat. Nu a fost supus copierii finale, verificării facturii și corectării necesare publicării oficiale. Nu este versiunea definitivă, autentificată de editor. Asociația Americană de Psihologie și Consiliul de redacție declină orice responsabilitate sau răspundere pentru erorile sau omisiunile acestei versiuni manuscrise, orice versiune derivată din acest manuscris de NIH sau alte părți terțe. Versiunea publicată este disponibilă la www.apa.org/pubs/journals/hea

Informații despre colaboratori

Catherine L. Davis, Institutul de Prevenire al Georgiei, Pediatrie, Colegiul Medical din Georgia.

Phillip D. Tomporowski, catedra de kineziologie, Universitatea din Georgia.

Jennifer E. McDowell, Departamentul de Psihologie, Universitatea din Georgia.

Benjamin P. Austin, Departamentul de Psihologie, Universitatea din Georgia.

Patricia H. Miller, Departamentul de Psihologie, Universitatea din Georgia.

Nathan E. Yanasak, Departamentul de Radiologie, Colegiul Medical din Georgia.

Jerry D. Allison, Departamentul de Radiologie, Colegiul Medical din Georgia.

Jack A. Naglieri, Departamentul de Psihologie, Universitatea George Mason.

Referinte

  • Cel mai bun JR, Miller PH, Jones LL. Funcția executivă după vârsta 5: se schimbă și se corelează. Revizuirea dezvoltării. 2009; 29 (3): 180-200. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Blair C. Pregătirea școlară. Integrarea cogniției și emoției într-o conceptualizare neurobiologică a funcționării copiilor la intrarea în școală. Psiholog american. 2002; 57: 111-127. [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Circuite neuronale obișnuite care susțin sacadele volitive și perturbarea acestuia la pacienții și rudele cu schizofrenie. Psihiatrie biologică. 2008; 64: 1042-1050. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Tulburări ale circuitelor ganglionare bazale-talamocorticale în schizofrenie în timpul sarcinilor de răspuns întârziate. Psihiatrie biologică. 2006; 60: 235-241. [PubMed]
  • Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Stare fizică și realizări academice la elevii din clasa a treia și a cincea. Jurnalul de psihologie sport și exercițiu. 2007; 29: 239-252. [PubMed]
  • Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Efectul educației fizice și al nivelurilor de activitate asupra realizării academice la copii. Medicină și știință în sport și exerciții fizice. 2006; 38: 1515-1519. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF. Efecte de fitness asupra funcției cognitive a adulților în vârstă: un studiu meta-analitic. Știința psihologică. 2003; 14: 125-130. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ și colab. Fitness cardiovascular, plasticitate corticală și îmbătrânire. Procesul Academiei Naționale de Științe. 2004; 101: 3316-3321. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Cox RW. AFNI: software pentru analiza și vizualizarea neuroimagisticilor cu rezonanță magnetică funcțională. Calculatoare și cercetare biomedicală. 1996; 29: 162-173. [PubMed]
  • Das JP, Mishra RK, Pool JE. Un experiment privind remedierea cognitivă a dificultăților de citire a cuvintelor. Jurnalul dizabilităților de învățare. 1995; 28: 66-79. [PubMed]
  • Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Evaluarea proceselor cognitive. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994.
  • Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Excesul de greutate și performanța academică a copilului: studiul național al grădinițelor și al gradului I. Cercetarea obezității. 2004; 12: 58-68. [PubMed]
  • Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA și colab. Efectele exercițiului aerob asupra funcționării cognitive a copiilor supraponderali: un studiu controlat randomizat. Cercetare trimestrială pentru exerciții și sport. 2007; 78: 510-519. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Diamant A. Interrelație strânsă a dezvoltării motorii și a dezvoltării cognitive și a cerebelului și a cortexului prefrontal. Dezvoltarea copilului. 2000; 71: 44-56. [PubMed]
  • Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR, și colab. Neurobiologia exercițiilor fizice. Obezitate (arc de argint) 2006; 14: 345 – 356. [PubMed]
  • Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, decan K. Relația performanței academice cu activitatea fizică și fitness la copii. Știința exercițiilor pediatrice. 2001; 13: 225-237.
  • Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. O investigație a efectelor activității fizice zilnice asupra sănătății elevilor din școlile primare din Australia de Sud. Revista internațională de epidemiologie. 1983; 12: 308-313. [PubMed]
  • Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Un efect al contextului asupra comportamentului legat de sacade și asupra activității creierului. Neuroimage. 2007; 36: 774-784. [PubMed]
  • Eigsti IM, Zayas V, Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB și colab. Prezicerea controlului cognitiv de la vârsta preșcolară până la adolescența târzie și vârsta adultă tânără. Știința psihologică. 2006; 17: 478-484. [PubMed]
  • Eslinger PJ. Conceptualizarea, descrierea și măsurarea componentelor funcțiilor executive: un rezumat. În: Lyon GR, Krasnegor NA, editori. Atenție, memorie și funcție executivă. Baltimore: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. pp. 367 – 395.
  • Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. O meta-regresie pentru a examina relația dintre fitnessul aerob și performanțele cognitive. Recenzii privind cercetarea creierului. 2006; 52: 119-130. [PubMed]
  • Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S. Descrierea și evaluarea procesului unui program de antrenament fizic pentru copiii obezi. Cercetare trimestrială pentru exerciții și sport. 1999; 70: 65-69. [PubMed]
  • Dealul AB. Mediul și boala: asociere sau cauzare? Procesul Societății Regale de Medicină. 1965; 58: 295-300. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Fii inteligent, exercită-ți inima: exercită efecte asupra creierului și a cogniției. Recenzii ale naturii Neuroștiință. 2008; 9: 58-65. [PubMed]
  • Ismail AH. Efectele unui program de educație fizică bine organizat asupra performanței intelectuale. Cercetare în educație fizică. 1967; 1: 31-38.
  • Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G, Calhoun VD, Liddle PF. Un model adaptativ de procesare reflexivă a funcției neurocognitive: susținerea dovezilor de la o scară largă (n = 100) fMRI studiu al unei sarcini auditive oddball. Neuroimage. 2005; 25: 899-915. [PubMed]
  • Knudsen EI. Perioade sensibile în dezvoltarea creierului și a comportamentului. Revista de Neuroștiințe cognitive. 2004; 16: 1412-1425. [PubMed]
  • Kolb B, Whishaw IQ. Plasticitatea și comportamentul creierului. Revizuirea anuală a psihologiei. 1998; 49: 43-64. [PubMed]
  • Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR și colab. Îmbătrânirea, fitnessul și funcția neurocognitivă. Natură. 1999; 400 (6743): 418-419. [PubMed]
  • Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Evaluare neuropsihologică. 4th ed. New York: Oxford University Press; 2004.
  • Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ și colab. Maturizarea funcției creierului distribuit pe scară largă subzistă dezvoltarea cognitivă. Neuroimage. 2001; 13: 786-793. [PubMed]
  • McDowell JE, Brown GG, Paulus M, Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ, et al. Corelațiile neuronale ale sacadelor de refixare și antisacadele la subiecții normali și schizofrenia. Psihiatrie biologică. 2002; 51: 216-223. [PubMed]
  • McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Manual tehnic. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
  • Morris JS, DeGelder B, Weiskrantz L, Dolan RJ. Răspunsuri extrageniculostriate diferențiale și amigdale la prezentarea fețelor emoționale într-un câmp cortic cortic. Creier. 2001; 124 (Pt 6): 1241 – 1252. [PubMed]
  • Must A, Tybor DJ. Activitate fizică și comportament sedentar: o revizuire a studiilor longitudinale ale greutății și adipozității la tinerețe. Jurnalul internațional al obezității (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84 – S96. [PubMed]
  • Naglieri JA. Elementele esențiale ale evaluării CAS. New York: Wiley; 1999.
  • Naglieri JA, Das JP. Sistem de evaluare cognitivă: manual interpretativ. Itasca, IL: Editura Riverside; 1997.
  • Naglieri JA, Rojahn J. Construiește validitatea teoriei PASS și CAS: corelații cu realizarea. Revista de psihologie educațională. 2004; 96: 174-181.
  • Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Diferențele alb-negru în procesarea cognitivă: Un studiu al planificării, atenției, teoriei simultane și succesive a inteligenței. Journal of Psychoeducational Assessment. 2005; 23: 146-160.
  • Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Prevalența excesului de greutate și obezitate în Statele Unite, 1999-2004. JAMA: Jurnalul Asociației Medicale Americane. 2006; 295: 1549-1555. [PubMed]
  • Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R, și colab. Centre pentru controlul și prevenirea bolilor Graficele de creștere a 2000 pentru Statele Unite: îmbunătățiri la versiunea Centrului Național de Statistică pentru Sănătate 1977. Pediatrie. 2002; 109: 45-60. [PubMed]
  • Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, Hen R, McKhann GM, și colab. Un corelat in vivo al neurogenezei induse de exerciții fizice în girul dentat adult. Procesul Academiei Naționale de Științe. 2007; 104: 5638-5643. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Rabbitt P. Introducere: Metodologii și modele în studiul funcției executive. În: Rabbit P, editor. Metodologia funcției frontale și executive. Hove, East Sussex, Marea Britanie: Psychology Press Ltd; 1997. pp. 1 – 38.
  • Rakison DH, Woodward AL. Noi perspective asupra efectelor acțiunii asupra dezvoltării percepționale și cognitive. Psihologia dezvoltării. 2008; 44: 1209-1213. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P. Efectele educației fizice legate de sănătate asupra realizărilor academice: Proiectul SPARK. Cercetare trimestrială pentru exerciții și sport. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
  • Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Activitate fizică necesară și grade academice: Un studiu longitudinal controlat. În: Ilmarinen J, Valimaki I, editori. Copii și sport. Berlin: Springer Verlag; 1984. pp. 58 – 63.
  • Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Scăderea realizării scolastice la elevii de gimnaziu supraponderali. Obezitate (arc de argint) 2008; 16: 1535 – 1538. [PubMed]
  • Sibley BA, Etnier JL. Relația dintre activitatea fizică și cogniția la copii: o meta-analiză. Știința exercițiilor pediatrice. 2003; 15: 243-256.
  • Sommerville JA, Decety J. Țesutul țesutului interacțiunii sociale: articularea psihologiei dezvoltării și a neuroștiinței cognitive în domeniul cunoașterii motorii. Buletin psihonomic și recenzie. 2006; 13: 179-200. [PubMed]
  • Strong WB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B și colab. Activitate fizică bazată pe dovezi pentru tineri la vârsta școlară. Jurnalul de pediatrie. 2005; 146: 732-737. [PubMed]
  • Sweeney JA, Luna B, Keedy SK, McDowell JE, Clementz BA. Studii fMRI asupra controlului mișcării ochilor: investigarea interacțiunii sistemului cerebral cognitiv și senzorimotor. Neuroimage. 2007; (36 Suppl 2): T54 – T60. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Talairach J, Tournoux P. Atlas stereotaxic co-planar al creierului uman: sistem proporțional tridimensional - O abordare a imagisticii cerebrale. New York: Thieme Medical Publishers; 3.
  • Taras H. Activitate fizică și performanța elevilor la școală. Jurnalul de sănătate școlară. 2005; 75: 214-218. [PubMed]
  • Taras H, Potts-Datema W. Obezitatea și performanța elevilor la școală. Jurnalul de sănătate școlară. 2005; 75: 291-295. [PubMed]
  • Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J. Exerciții și inteligență, cunoaștere și realizare academică a copiilor. Revizuirea Psihologiei Educaționale. 2008; 20: 111-131. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
  • Tuckman BW, Hinkle JS. Un studiu experimental al efectelor fizice și psihologice ale exercițiului aerob asupra copiilor de școală. Psihologia sănătății. 1986; 5: 197-207. [PubMed]
  • Ward B. Inferență simultană pentru datele FMRI. Milwaukee, WI: Institutul de cercetare în biofizică, Colegiul Medical din Wisconsin; 1997.
  • Welsh MC, Friedman SL, Spieker SJ. Funcții executive în dezvoltarea copiilor: conceptualizări actuale și întrebări pentru viitor. În: McCartney K, Phillips D, editori. Manualul Blackwell pentru dezvoltarea copilăriei timpurii. Malden, MA: Blackwell Publishing; 2006. pp. 167 – 187.
  • Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Activitate fizică, inclusiv mersul pe jos și funcția cognitivă la femeile în vârstă. JAMA: Jurnalul Asociației Medicale Americane. 2004; 292: 1454-1461. [PubMed]
  • Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Pragurile de fitness aerobic asociate cu realizările academice de clasa a cincea. American Journal of Health Education. (Admis)
  • Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Influența efortului fizic asupra performanței mentale cu referire la antrenament. Aptitudini perceptive și motorii. 1991; 73: 1215-1221. [PubMed]