Cvičenie zlepšuje výkonnú funkciu a dosiahnutie a mení aktiváciu mozgu u detí s nadváhou: Randomizovaná kontrolovaná štúdia (2011)

Health Psychol. Rukopis autora; k dispozícii v PMC Jan 1, 2012.

Publikované v konečnom upravenom formulári ako:

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

doi: 10.1037 / a0021766

PMCID: PMC3057917

NIHMSID: NIHMS245691

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

Informácie o autorovi ► Autorské práva a licenčné informácie

Konečná upravená verzia tohto článku vydavateľa je k dispozícii na stránke Psychol

Pozri ďalšie články v PMC to citát publikovaný článok.

abstraktné

Objektívne

Tento experiment testoval hypotézu, že cvičením by sa zlepšila výkonná funkcia.

dizajn

Sedavé deti s nadváhou - 7 - 11-ročné deti (N = 171, 56% žena, 61% čierna, M ± SD vek 9.3 ± 1.0 rokov, index telesnej hmotnosti (BMI) 26 ± 4.6 kg / m², BMI z-skóre 2.1 ± 0.4) boli randomizované do 13 ± 1.6 týždňov cvičebného programu (20 alebo 40 minút / deň) alebo kontrolného stavu.

Hlavné opatrenia týkajúce sa výsledku

Oslepené štandardizované psychologické hodnotenia (systém kognitívneho hodnotenia a Woodcock-Johnson Tests of Achievement III) hodnotili kognitívne a akademické výsledky. Funkčné zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie meralo mozgovú aktivitu počas výkonných funkcií.

výsledky

Zámer liečiť analýzu odhalil prínosy reakcie na dávku pri cvičení na výkonnú funkciu a dosiahnutie matematiky. Pozorovali sa aj predbežné dôkazy o zvýšenej aktivite dvojstrannej prefrontálnej kôry a zníženej aktivite dvojstrannej mozgovej kôry zadnej strany.

záver

V súlade s výsledkami získanými u starších dospelých sa pozorovalo konkrétne zlepšenie výkonných funkcií a zmien aktivácie mozgu v dôsledku cvičenia. Kognitívne a dosiahnuté výsledky pridávajú dôkazy o reakcii na dávku a rozširujú experimentálne dôkazy do detstva. Táto štúdia poskytuje informácie o výsledku vzdelávania. Okrem jej dôležitosti pre udržanie telesnej hmotnosti a zníženie zdravotných rizík počas detskej obezity sa môže ukázať, že fyzická aktivita je jednoduchou a dôležitou metódou zlepšovania aspektov mentálneho fungovania detí, ktoré sú kľúčové pre kognitívny vývoj. Tieto informácie môžu pedagógov presvedčiť, aby vykonávali intenzívnu fyzickú aktivitu.

Kľúčové slová: kognícia, aeróbne cvičenie, obezita, antisakáda, fMRI

Výkonná funkcia sa javí citlivejšia ako iné aspekty poznania aeróbneho cvičenia (Colcombe & Kramer, 2003). Výkonná funkcia predstavuje dozornú kontrolu kognitívnych funkcií na dosiahnutie cieľa a je sprostredkovaná obvodmi prefrontálneho kortexu. Plánovanie a vykonávanie akčných sekvencií, ktoré tvoria cieľovo orientované správanie, si vyžaduje rozdelenie pozornosti a pamäte, výber a inhibíciu odozvy, stanovenie cieľov, sebakontrola, sebakontrolu a zručné a flexibilné využívanie stratégií (Eslinger, 1996; Lezak, Howieson a Loring, 2004). Hypotéza výkonných funkcií bola navrhnutá na základe dôkazov, že aeróbne cvičenie selektívne zvyšuje výkonnosť starších dospelých pri výkone funkcií výkonných funkcií a vedie k zodpovedajúcemu zvýšeniu aktivity prefrontálnej kôry (Colcombe a kol., 2004; Kramer a kol., 1999). Kognitívny a nervový vývoj detí môže byť citlivý na fyzickú aktivitu (Diamond, 2000; Hillman, Erickson a Kramer, 2008; Kolb & Whishaw, 1998). Teoretické popisy súvislostí medzi motorickým správaním a kognitívnym vývojom v detstve sa pohybovali od hypotetických mozgových sietí až po vytváranie reprezentácií vnímania a akcie (Rakison & Woodward, 2008; Sommerville a Decety, 2006).

Metaanalýza cvičebných štúdií u detí preukázala zlepšené poznanie s cvičením; výsledky randomizovaných pokusov však boli nekonzistentné (Sibley a Etnier, 2003). Selektívny účinok cvičenia na výkonnú funkciu môže vysvetliť zmiešané experimentálne výsledky získané u detí (Tomporowski, Davis, Miller a Naglieri, 2008). Štúdie využívajúce kognitívne úlohy vyžadujúce výkonnú funkciu preukázali výhody cvičenia (Davis a kol., 2007; Tuckman a Hinkle, 1986), zatiaľ čo používatelia menej citlivých opatrení (Lezak a kol., 2004, str. 36, 611 – 612; napr Ismail, 1967; Zervas, Apostolos a Klissouras, 1991). Predbežná správa z tejto štúdie s menšou vzorkou ukázala prínos cvičenia na výkonnú funkciu (Davis a kol., 2007). Konečné výsledky sú uvedené tu.

U detí je intenzívna fyzická aktivita spojená s lepšími známkami (Coe, Pivarnik, Womack, Reeves a Malina, 2006; Taras, 2005), fyzická zdatnosť s akademickým úspechom (Castelli, Hillman, Buck a Erwin, 2007; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus a Dean, 2001; Wittberg, Northrup, Cottrell a Davis, prijatí) a nadváhou s horšími výsledkami (Castelli a kol., 2007; Datar, Sturm a Magnabosco, 2004; Dwyer a kol., 2001; Shore a kol., 2008; Taras & Potts-Datema, 2005). Najsilnejší záver, ktorý treba vyvodiť v súvislosti s účinkom fyzickej aktivity na akademické výsledky, je však to, že nenarúša výkony, a to ani v prípade, že to zaberá čas v škole (Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel a Baghurst, 1983; Sallis a kol., 1999; Shephard a kol., 1984). Pretože nadváha je znakom chronickej nečinnosti (Must & Tybor, 2005), deti s nadváhou, sedavé deti môžu mať z cvičenia väčší úžitok ako chudé deti.

Primárnou hypotézou tejto štúdie bolo, že sedavé deti s nadváhou určené na cvičenie by sa zlepšili viac ako deti v kontrolných podmienkach nad výkonnou funkciou, ale nie iné kognitívne procesy, ako je odolnosť voči rozptyľovaniu, priestorové a logické procesy a sekvenovanie. Sekundárnou hypotézou bolo, že medzi cvičením a poznaním bude pozorovaný vzťah medzi dávkou a odozvou. Preskúmali sa účinky na akademické výsledky. Na základe predchádzajúcich štúdií u dospelých, ktoré preukázali zmeny funkcie mozgu súvisiace s cvičením, sa skúmali účinky na aktivitu v obvodoch prefrontálnej kortexovej kôry pomocou funkčného zobrazovania magnetickou rezonanciou (fMRI) v podskupine účastníkov.

Metóda

Hlavná štúdia

účastníci

Študenti boli prijatí do škôl počas 2003-2006 na skúšku aeróbneho cvičenia na zdravie detí. Deti boli oprávnené, ak mali nadváhu (≥ 85thil percentil BMI) (Ogden a kol., 2002), neaktívny (žiadny program pravidelnej fyzickej aktivity> 1 hodina / týždeň) a nemal žiadny zdravotný stav, ktorý by ovplyvňoval výsledky štúdie alebo obmedzoval fyzickú aktivitu. Bolo randomizovaných sto sedemdesiatjeden detí vo veku 7–11 rokov (56% ženy, 61% čierne, 39% biele, M ± SD vek 9.3 ± 1.0 roka, index telesnej hmotnosti (BMI) 26.0 ± 4.6 kg / m², BMI z-skóre 2.1 ± 0.4, úroveň vzdelávania rodiča (tj primárneho opatrovateľa) 5.0 ± 1.1, kde 1 = menej ako 7th stupeň, 2 = 8th alebo 9th, 3 = 10th alebo 11th, 4 = stredná školaX, 5 = vysoká škola, 6 = absolvent vysokej školy, 7 = doktorand). Jedno dieťa bolo vylúčené z testovania po psychiatrickej hospitalizácii, ku ktorej došlo po randomizácii. Deti boli vyzývané, aby testovali bez ohľadu na dodržiavanie zákroku. Zahrnutých bolo jedenásť detí, ktoré užívali lieky na poruchu pozornosti (a brali ich lieky ako obvykle; n = 4 pod kontrolou, n = 4 v nízkej dávke a n = 3 v skupine s vysokou dávkou) na maximalizáciu zovšeobecniteľnosti. Deti a rodičia vyplnili písomný informovaný súhlas a súhlas. Štúdia bola preskúmaná a schválená Inštitucionálnou revíznou radou Medical College of Georgia. Testovanie a intervencia sa uskutočnili na Medical College of Georgia. Vývojový diagram účastníka je uvedený v Obr. 1.

Obr. 1

Vývojový diagram účastníka.

Študovať dizajn

Štatistiky náhodne priradili deťom aeróbne cvičenie s nízkou dávkou (20 minút / deň) alebo s vysokou dávkou (40 minút / deň) alebo bez kontroly cvičenia. Randomizácia bola stratifikovaná podľa rasy a pohlavia. Úlohy boli skryté až do ukončenia základného testovania a potom boli oznámené koordinátorovi štúdie, ktorý informoval subjekty. Kontrolné podmienky neposkytovali žiadne po školskom programe alebo preprave. Intenzita cvičebných podmienok sa líšila iba dĺžkou trvania (tj energetický výdaj). Štúdia sa zúčastňovala päť kohort počas rokov 3.

Aeróbne cvičenie

Deti pridelené na cvičenie boli každý školský deň prepravované do mimoškolského cvičebného programu (pomer študentov: inštruktorov okolo 9: 1). Dôraz bol kladený na intenzitu, pôžitok a bezpečnosť, nie na konkurenciu ani zvyšovanie kvalifikácie. Aktivity boli vybrané na základe ľahkého porozumenia, zábavy a vyvolania prerušovaného energického pohybu a zahŕňali beh hry, švihadlo a upravený basketbal a futbal (Gutin, Riggs, Ferguson a Owens, 1999). Príručka k programu je k dispozícii na požiadanie. Na sledovanie dávky sa použili monitory srdcového rytmu (S610i; Polar Electro, Oy, Fínsko; 30 sekundová epocha). Priemerná srdcová frekvencia každého dieťaťa počas sedení sa zaznamenávala každý deň a body sa prideľovali za udržanie priemeru> 150 úderov za minútu. Body boli zamenené za týždenné ceny. Deti zaradené do skupiny s vysokou dávkou absolvovali každý deň dva 20-minútové záchvaty. Deti v nízkej dávke absolvovali jeden 20-minútový zápas a potom 20-minútovú sedavú činnosť (napr. Spoločenské hry, kartové hry, kreslenie) v inej miestnosti. Počas tohto obdobia sa neposkytovalo žiadne doučovanie. Každé sedenie sa začalo päťminútovým zahriatím (mierna kardiovaskulárna aktivita, statický a dynamický strečing). Záchvaty sa skončili vodnou prestávkou, ľahkým ochladením kardiovaskulárnej činnosti a statickým strečingom.

Počas 13 ± 1.6 týždňa intervencie (13 ± 1.5, 13 ± 1.7 v podmienkach s nízkou a vysokou dávkou) bola účasť 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Priemerná srdcová frekvencia bola 166 ± 8 úderov za minútu (167 ± 7, 165 ± 8). Deti dosiahli priemernú srdcovú frekvenciu> 150 úderov za minútu po väčšinu dní (87 ± 10% celkovo; 89 ± 8, 85 ± 12 v podmienkach s nízkou a vysokou dávkou). Trvanie intervenčného obdobia, priemerná dochádzka, srdcová frekvencia a podiel času, kedy sa dosiahol cieľ srdcovej frekvencie, boli podobné pri podmienkach cvičenia a čas medzi východiskovou hodnotou a posttestom bol podobný pri všetkých experimentálnych podmienkach (19 ± 3.3, 18 ± 2.6, 18 ± 2.5 týždňa v podmienkach kontroly, nízkej a vysokej dávky).

Opatrenia

Štandardizovaná psychologická batéria hodnotila poznanie a výsledky na začiatku a po teste. Väčšina detí (98%) bola vyhodnotená tým istým testerom v rovnakom čase dňa a v rovnakej miestnosti na začiatku a po teste. Testéri nevedeli o experimentálnom stave dieťaťa. Analyzovali sa štandardné skóre. Spolu kohorty 5 poskytli údaje pre kogníciu a kohorty 4 pre dosiahnutie. Prostriedky klesli v normálnom rozsahu (Tabuľka 1).

Poznávacie^a a úspech^b skóre (M ± SE) podľa skupiny na začiatku a po teste a upravené prostriedky na post

Štandardizovaný, založený na teórii (Das, Naglieri a Kirby, 1994; Naglieri, 1999) bolo využité kognitívne hodnotenie s vynikajúcimi psychometrickými vlastnosťami, systém kognitívneho hodnotenia (Naglieri & Das, 1997). Systém kognitívneho hodnotenia bol štandardizovaný na veľkej reprezentatívnej vzorke detí vo veku 5 - 17, ktoré úzko zodpovedajú populácii USA podľa mnohých demografických premenných (napr. Vek, rasa, región, komunitné prostredie, vzdelanostná klasifikácia a vzdelávanie rodičov). Silne to súvisí s akademickými výsledkami (r = .71), hoci neobsahuje položky podobné bonusom (Naglieri & Rojahn, 2004). Je známe, že reaguje na vzdelávacie zásahy (Das, Mishra a Poole, 1995) a prináša menšie rasy a etnické rozdiely ako tradičné spravodajské testy, vďaka čomu je vhodnejšie na hodnotenie znevýhodnených skupín (Naglieri, Rojahn, Aquilino a Matto, 2005).

Systém kognitívneho hodnotenia meria mentálne schopnosti detí definované na základe štyroch vzájomne prepojených kognitívnych procesov: plánovanie, pozornosť, súbežnosť a postupnosť. Každá zo štyroch stupníc sa skladá z troch čiastkových skúšok. Výkonná funkcia meria iba plánovacia škála (tj tvorba a aplikácia stratégie, samoregulácia, úmyselnosť a využívanie znalostí; vnútorná spoľahlivosť). r = .88). Mierka plánovania má lepšiu spoľahlivosť ako neuropsychologické testy výkonných funkcií (Rabbitt, 1997). Zvyšné stupnice merajú ďalšie aspekty kognitívneho výkonu, a teda môžu určiť, či sú účinky cvičenia u detí silnejšie pre výkonné funkcie ako pre iné kognitívne procesy. Pozorovacie testy vyžadujú cielenú, selektívnu kognitívnu aktivitu a odolnosť voči rozptyľovaniu (vnútorná spoľahlivosť r = .88). Simultánne čiastkové testy zahŕňajú priestorové a logické otázky, ktoré obsahujú neverbálny a verbálny obsah (vnútorná spoľahlivosť r = .93). Postupné úlohy vyžadujú analýzu alebo vyvolanie podnetov usporiadaných v poradí a tvorbu zvukov v poriadku (vnútorná spoľahlivosť r = .93). Boli uverejnené predbežné výsledky tohto opatrenia (Davis a kol., 2007). Jedno dieťa dostalo omylom správnu verziu testu 8-yr na začiatku štúdie, keď bolo dieťa staré 7.

Akademický úspech detí sa meral pomocou dvoch vzájomne zameniteľných foriem Woodcock-Johnsonových testov úspechu III (McGrew & Woodcock, 2001), ktoré boli náhodne vyvážené. Výsledkom záujmu boli zoskupenia Broad Reading a Broad Mathematics. Údaje o dosiahnutých úspechoch poskytlo sto štyridsaťjeden detí v kohorte 4.

Štatistická analýza

Zamýšľa sa analyzovať analýzu skupinových rozdielov testovaných na kovarianciu pri rozpoznávaní a dosiahnutých výsledkoch v najskoršom teste, pričom sa upraví základné skóre. Analýzy sa uskutočňovali s použitím poslednej imputácie uskutočnenej v poslednom období pre deti 7, ktoré neposkytli údaje po skúške. Zahrnutí boli kosoviatci (kohorta, rasa, sex, vzdelávanie rodičov), ak súviseli so závislou premennou. Preskúmali sa plánovacie, simultánne, pozorovacie a postupné stupnice, ako aj zoskupenia Broad Reading a Broad Math. A priori kontrasty testovali lineárny trend a porovnávali kontrolnú skupinu s dvoma cvičebnými skupinami, spolu s ortogonálnymi kvadratickými kontrastmi a kontrastmi s nízkou dávkou vs. Štatistická významnosť sa hodnotila pri a = .05. Významné analýzy sa opakovali s vylúčením detí 11 užívajúcich lieky na poruchu pozornosti as vylúčením sedemročných detí 18, ktorým bol vzhľadom na ich vek podaná mierne odlišná verzia systému kognitívneho hodnotenia. Odhaduje sa, že veľkosť vzorky subjektov 62 na skupinu poskytuje 80% energie na detekciu rozdielu medzi skupinami jednotiek 6.6.

FMRI Substudy

účastníci

Dvadsať detí v poslednej kohorte štúdie sa zúčastnilo pilotnej štúdie fMRI, ktorá pozostávala zo základných mozgových skenov (kontrola n = 9, cvičenie n = 11) a posttestu (kontrola n = 9, cvičenie n = 10). Ľavé ruky a deti, ktoré nosili okuliare, boli vylúčené. Jedno následné stretnutie v cvičebnej skupine bolo zamietnuté. Medzi touto podskupinou neboli významné rozdiely (9.6 ± 1.0 rokov, 40% žena, 40% čierna, BMI 25.3 ± 6.0, BMI) z-Score 1.9 ± 0.46) a zvyšok vzorky. Cvičené skupiny s nízkou a vysokou dávkou (cvičenie 14 ± 1.7 wks) sa pre analýzy fMRI zrútili.

Dizajn a postup

Obrázky sa získali na systéme GE Signa Excite HDx 3 Tesla MRI (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Vizuálne stimuly boli prezentované pomocou MRI kompatibilných okuliarov (Resonance Technologies, Inc., Northridge, CA) a pohyby očí boli monitorované pomocou systému na sledovanie očí, ktorý umožnil vyšetrovateľom vidieť, že subjekty boli hore a boli zapojené do úlohy. Subjekty mali ušné zátky a ich hlavy boli znehybnené pomocou vákuového vankúša. Pred získaním údajov o MRI bola magnetická homogenita optimalizovaná pomocou automatizovaného postupu zosvetľovania, ktorý určuje hodnoty podložných línií nízkeho rádu vykonaním najmenších štvorcov prispôsobením máp magnetického poľa a automaticky aplikuje hodnoty spodných línií nízkeho rádu ako vyrovnávacie prúdy jednosmerného prúdu v X, Krivky tvaru gradientu Y a Z. Funkčné snímky sa získali s použitím rovinnej zobrazovacej sekvencie so rozmazleným gradientom echa (čas opakovania (TR) 2800 ms, čas odozvy (TE) 35 ms, uhol preklopenia 90 °, zorné pole (FOV) 280 × 280 mm², matica 96 x 96, plátky 34, hrúbka plátky 3.6 mm). Ďalej sa získali štruktúrne obrazy pomocou 3-rozmernej rýchlo sa kaziacej gradientovej echo sekvencie (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, uhol preklopenia 20 °, FOV 240 × 240 mm², matica 512 x 512, plátky 120, hrúbka plátky 1.3 mm). Štrukturálne obrazy s vysokým rozlíšením sa použili na normalizáciu funkčných obrazov na štandardný stereotaxický priestor na analýzu (Talairach & Tournoux, 1988).

Antisakádová úloha

Funkčné zobrazovacie údaje sa získali, zatiaľ čo subjekty dokončili ďalšiu mieru výkonnej funkcie, antisakádovú úlohu (McDowell a kol., 2002). Správny výkon antisakády vyžaduje inhibíciu prepotentnej reakcie na vizuálnu narážku a generovanie odpovede na zrkadlové umiestnenie obrazu tejto narážky (opačná strana, rovnaká vzdialenosť od centrálnej fixácie). Po počiatočnej fixačnej perióde (25.2 s) sa medzi základnou líniou striedala bloková paradigma (N = 7 bloky; 25.2 s kríža prezentovaného pri centrálnej fixácii) a experimentálne (N = 6 bloky; Podmienky 25.2 s pozostávajúce z antisakádových pokusov 8, celkom 48 pokusov) (časová doba 5.46 minút; objemy 117; prvé objemy 2 boli vynechané z analýzy, aby sa zohľadnila stabilizácia magnetizácie). Počas základnej línie boli subjekty inštruované, aby hľadeli na kríž. Počas antisakádových pokusov boli subjekty inštruované, aby hľadeli na centrálny kríž, až kým nezmizol, a potom tágo v periférnych signáloch signalizovalo subjektom, aby sa čo najrýchlejšie pozreli do zrkadlového obrazu tága, bez toho, aby sa pozreli na samotnú narážku. Subjekty absolvovali dve samostatné cvičenia pred každou reláciou skenera, aby sa ubezpečili, že rozumejú pokynom. Personál, ktorý počas skenovania spolupracoval s deťmi, nevedel o priradení dieťaťa.

Analýza obrázkov

Analýzy boli vykonané ako v predtým publikovaných údajoch z nášho laboratória (Camchong, Dyckman, Austin, Clementz a McDowell, 2008; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak a McDowell, 2006; Dyckman, Camchong, Clementz a McDowell, 2007; McDowell a kol., 2002) pomocou softvéru AFNI (Cox, 1996). Stručne, pre každú reláciu sa objemy zaregistrovali do reprezentatívneho objemu, aby sa korigovali malé pohyby hlavy (a vypočítali sa regresory 6: každý 1 pre a) rotačný a b) translačný pohyb hlavy v každej z rovín 3). Na každú množinu údajov sa potom použila 4 mm s plnou šírkou pri polovici maximálneho Gaussovského filtra. Pre každý voxel sa pre každý časový bod vypočítala percentuálna zmena signálu závislého od úrovne kyslíka v krvi od základnej línie. Výsledná percentuálna zmena v priebehu času bola zisťovaná pre lineárny drift a korelovaná s lichobežníkovou referenčnou funkčnou modelovacou funkčnou základňou (fixácia) a experimentálnymi (antisakádovými) podmienkami, s použitím pohybových parametrov 6 ako šumových regresorov. Dáta sa potom transformovali do štandardizovaného priestoru založeného na atlase Talairach a Tournoux (Talairach & Tournoux, 1988) a prevzorkovali sa na vosky 4 × 4 × 4 mm.

Za účelom identifikácie nervových obvodov podporujúcich výkon antisakády (Obr. 2) boli údaje zbalené v skupinách a časových bodoch kvôli analýze rozptylu. Na ochranu pred falošnými pozitívami sa na simuláciu Monte Carlo použila metóda prahového zhluku (založená na geometrii súboru údajov). F mapa (Ward, 1997). Na základe týchto simulácií bola rodina múdreho alfa na p =. 05 sa zachovalo s individuálnym voxelom s prahovou hodnotou na p = .0005 a veľkosť klastra volantov 3 (192 µL). Výsledný klaster F mapa sa použila na identifikáciu zmeny signálu regionálnej hladiny kyslíka v krvi.

Axiálne pohľady zobrazujúce percentuálne zmeny signálu závislé od hladiny kyslíka v krvi spojené s výkonmi antisakády z analýzy jednej vzorky na troch rôznych úrovniach v mozgu. Údaje z relácií 39 (deti 20 na začiatku, 19 po teste) sú ...

Analýzy regiónu záujmu

Pre každú kortikálnu oblasť, ktorá vykazovala významnú aktivitu v zoskupených F mapa (predné očné pole, doplnkové očné pole, prefrontálna kôra, zadná parietálna kôra), guľa (polomer 8 mm, podobná Kiehl a kol., 2005; Morris, DeGelder, Weiskrantz a Dolan, 2001) bola umiestnená v strede hmoty, s bilaterálnou aktivitou sa zrútila cez hemisféry. Priemerné percentuálne zmeny signálu na začiatku a po teste sa vypočítali pre každú oblasť záujmu pre každého účastníka a analyzovali sa skóre rozdielov. Kvôli neobvyklému rozdeleniu záujmových hodnôt sa experimentálne podmienky porovnávali s použitím Mann-Whitney U test (presné pravdepodobnosti sledovania 2).

výsledky

Psychometrické údaje

Pohlavie súviselo s následným testovaním (chlapci, 101.3 ± 12.1 verzus dievčatá, 105.2 ± 12.7, t = -2.0, p = .044) a pozornosť (99.8 ± 12.2 vs. 107.5 ± 12.5, t = -4.1, p Skóre <001). Preteky boli spojené s posttestom Simultánne (biely, 109.3 ± 13.6 vs. čierny, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = .004) a Broad Math (109.0 ± 9.3 vs. 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p Skóre <001). Vzdelávanie rodičov korelovalo s posttestovým plánovaním (r = .18, p = .02), Broad Reading (r = .27, p = .001) a Broad Math (r = .27, p = .001) skóre. Tieto kovariáty boli zahrnuté do zodpovedajúcich analýz.

Štatisticky významné priori lineárny kontrast naznačoval prínos reakcie na dávku pri cvičení na výkonnú funkciu (tj plánovanie, Obr. 3; L = 2.7, 95% interval spoľahlivosti (CI) 0.6 až 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). priori kontrast v porovnaní s kontrolnou skupinou s cvičebnými skupinami bol tiež významný, čo ukazuje, že vystavenie nízkej alebo vysokej dávke cvičebného programu malo za následok vyššie skóre plánovania (L = −2.8, CI = −5.3 až −0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Ako sa očakávalo, na mierke Attention, Simultánne alebo Postupné sa nezistili žiadne účinky. Pre klaster Broad Math je to štatisticky významný priori lineárny kontrast naznačoval prínos reakcie na dávku pri cvičení na dosiahnutie matematiky (Obr. 3; L = 1.6, CI 0.04 až 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Kontrast porovnávajúci podmienky záťaže a kontrolného stavu nebol štatisticky významný (p = .10). Na klastri Broad Reading sa nezistili žiadne účinky.

Obr. 3

Výkonná funkcia (plánovanie) po skúške upravená podľa pohlavia, vzdelania rodičov a skóre základnej línie a prostriedky dosiahnutia matematického výsledku (SE) pri skúške po skúške upravená pre rasu, vzdelanie rodičov a skóre základnej línie, ktorá ukazuje účinky aeróbneho cvičenia na dávku. ...

Podmienky nízkych a vysokých dávok sa nelíšili a nezistili sa žiadne kvadratické trendy. Okrem základného skóre boli jedinými významnými kovariátmi v analýze kognície alebo úspechu sex v analýze pozornosti (p <001) a preteky o Broad Math (p = .03). Výsledky boli podobné pri vylúčení detí s poruchou pozornosti (lineárne kontrasty pri plánovaní, t(154) = 2.84, p = .005, Broad Math, t(125) = 2.12, p = .04) a 7-roční (plánovanie, t(147) = 2.92, p = .004, Broad Math, t(117) = 2.23, p = .03).

Neuroimaging data

Signál hladiny kyslíka v krvi súvisiaci s antisakádou (kolaps v skupine a časovom bode) odhalil kortikálne obvody sakadiky (vrátane predných očných polí, doplnkových očných polí, zadnej parietálnej kôry a prefrontálnej kôry; Obr. 2), ktorá je dobre definovaná u dospelých (Luna a kol., 2001; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell a Clementz, 2007). Analýzy záujmových oblastí preukázali skupinové rozdiely v signálnych zmenách od základnej línie po posttest, ktoré boli významné v dvoch regiónoch: bilaterálna prefrontálna kôra (ťažisko v súradniciach Talairach (x, y, z): vpravo = 36, 32, 31; vľavo = - 36, 32, 31) a bilaterálna zadná mozgová kôra (vpravo = 25, -74, 29; vľavo = -23, -70, 22). Konkrétne cvičebná skupina vykázala zvýšenú aktivitu dvojstrannej prefrontálnej kôry (Obr. 4, ľavý panel; U = 20, p = .04) a zníženú aktivitu v bilaterálnej zadnej mozgovej kôre (Obr. 4, pravý panel; U = 18, p = .03) v porovnaní s kontrolami. Analýza záujmových oblastí motorických regiónov (frontálne a doplnkové očné polia) nepreukázala významné rozdiely medzi skupinami.

Boxploty experimentálnym stavom ukazujúcim zmenu v aktivácii od východiskovej hodnoty k posttestu. Ľavý panel: prefrontálna kôra. Pravý panel: zadná mozgová kôra.

Diskusia

Experiment testoval účinok približne 3 mesiacov pravidelného aeróbneho cvičenia na výkonné funkcie u sedavých detí s nadváhou pomocou kognitívnych hodnotení, opatrení na dosiahnutie úspechu a fMRI. Tento mnohostranný prístup odhalil konvergentné dôkazy o tom, že aeróbne cvičenie zlepšilo kognitívny výkon. Presnejšie povedané, slepé, štandardizované hodnotenia preukázali špecifické prínosy cvičenia na výkonnú funkciu a dosiahnutie matematických výsledkov. Bola pozorovaná zvýšená aktivita prefrontálnej kôry a znížená aktivita zadnej mozgovej kôry v dôsledku cvičebného programu.

Súhrnne možno povedať, že tieto výsledky sú v súlade s výsledkami dospelých, pokiaľ ide o preukázateľné zmeny v správaní a mozgovej aktivite v dôsledku cvičenia (Colcombe a kol., 2004; Pereira a kol., 2007). Pridávajú tiež dôkazy o reakcii na dávku, čo je obzvlášť zriedkavé pri cvičebných pokusoch s deťmi (Strong a kol., 2005) a poskytujú dôležité informácie o výsledku vzdelávania. Podmienkou vysokej dávky boli priemerné skóre plánovania 3.8 alebo štvrtina štandardnej odchýlky (σ = 15), vyššia ako kontrolná podmienka. Demografia k modelu neprispela. Podobné výsledky sa získali, keď boli vylúčené deti s poruchou pozornosti alebo 7. Preto môžu byť výsledky zovšeobecnené na rokov s nadváhou čiernej alebo bielej 7 - 11.

Výkonná funkcia sa vyvíja v detstve a je rozhodujúca pre adaptívne správanie a rozvoj (Best, Miller & Jones, 2009; Eslinger, 1996). Najmä schopnosť dieťaťa regulovať svoje správanie (napr. Potlačenie neprimeraných reakcií, oddialenie uspokojenia) je pre dieťa dôležitá, aby uspel na základnej škole (Blair, 2002; Eigsti a kol., 2006). Tento účinok môže mať dôležité dôsledky pre politiku rozvoja detí a vzdelávanie. Nález zlepšeného matematického úspechu je pozoruhodný vzhľadom na to, že nebola poskytnutá žiadna akademická výučba, a naznačuje, že dlhšie obdobie intervencie môže viesť k väčšiemu prospechu. Zlepšenie pozorované pri dosahovaní výsledkov bolo špecifické pre matematiku bez toho, aby malo prínos pre čítanie.

Predpokladáme, že pravidelná intenzívna fyzická aktivita podporuje rozvoj detí prostredníctvom účinkov na mozgové systémy, ktoré sú základom kognície a správania. Štúdie na zvieratách ukazujú, že aeróbne cvičenie zvyšuje rastové faktory, ako je napríklad neurotrofický faktor pochádzajúci z mozgu, čo vedie k zvýšenému prísunu kapilárnej krvi do kôry a rastu nových neurónov a synapsií, čo vedie k lepšiemu učeniu a výkonnosti (Dishman a kol., 2006). Experimentálne a budúce kohortové štúdie vykonané s dospelými ukazujú, že dlhodobá pravidelná fyzická aktivita mení funkciu ľudského mozgu (Colcombe a kol., 2004; Weuve a kol., 2004). Randomizovaný, kontrolovaný experiment ukázal, že 6-mesačné aeróbne cvičenie viedlo k zlepšeniu kognitívnej výkonnosti u starších dospelých (Kramer a kol., 1999). Dôležitá práca uvádza jasný dôkaz o vplyve aeróbneho cvičenia na mozgovú aktivitu u dospelých v dvoch štúdiách s použitím techník fMRI: Prierezové porovnanie vysoko fit s jedincami s nízkym fitom ukázalo, že prefrontálna aktivita kôry súvisí s fyzickou zdatnosťou a experiment ukázal, že 6-mesačné aeróbne cvičenie (chôdza) u sedavých 55-77-ročných detí zvýšilo prefrontálnu kortexovú aktivitu a viedlo k zlepšeniu testu exekutívnej funkcie (Colcombe a kol., 2004). Je zaujímavé, že metaanalýza nezistila žiadnu podporu pre aeróbnu zdatnosť ako mediátora účinku fyzickej aktivity na kogníciu človeka (Etnier, Nowell, Landers a Sibley, 2006). Kognitívne zmeny spôsobené cvičením teda môžu byť priamym dôsledkom nervovej stimulácie pohybom, a nie sprostredkované kardiovaskulárnymi výhodami. Aj keď sa zistilo, že fyzická aktivita môže priamo ovplyvniť kognitívne funkcie detí prostredníctvom zmien nervovej integrity, existujú aj iné hodnoverné vysvetlenia, ako je zapojenie sa do cieľovo orientovaného úsilia o duševnú angažovanosť (Tomporowski a kol., 2008).

Táto štúdia má obmedzenia. Výsledky sú obmedzené na vzorku detí s nadváhou čiernobielych 7 - 11-rokov. Štíhle deti a deti iných etnických skupín alebo vekových skupín môžu reagovať odlišne. Nie je známe, či kognitívne prínosy pretrvávajú aj po období zadržania. Ak sa však dávky časom hromadia, bolo by to dôležité pre vývoj dieťaťa. Môžu existovať citlivé obdobia, počas ktorých by motorická aktivita mala obzvlášť silný účinok na mozog (Knudsen, 2004). Zostáva určiť, či sú účinné aj iné druhy cvičenia, ako je silový tréning alebo plávanie. Účastníci a zásahový personál nemohli byť zaslepení experimentálnym stavom alebo hypotézou štúdie; materiály náboru však zdôrazňovali skôr výhody fyzického zdravia ako kognitívne. Ďalším obmedzením je, že použitie stavu bez zásahu neumožňuje súdu vylúčiť niektoré alternatívne vysvetlenia (napr. Pozornosť dospelých, pôžitok). U detí, ktoré sa zúčastňujú cvičenia, sa môžu vyskytnúť psychologické zmeny z dôvodu sociálnych interakcií, ktoré sa vyskytujú počas relácií, a nie kvôli cvičeniu sama o sebe, Vzor výsledkov odpovede na dávku však toto vysvetlenie popiera, pretože obe cvičebné skupiny strávili vo výskumnom zariadení rovnaký čas ako inštruktori a rovesníci.

Štúdia nezistila rozdiel medzi skupinami s cvičením. To nie je v rozpore so zistením odpovede na dávku, čo ukazuje, že cvičebný zásah spôsobil zlepšenie kognitívnych schopností (Hill, 1965). Vzhľadom na to, že lineárny kontrast preukázal odstupňovaný účinok liečby, párové porovnanie dávky si kladie otázku na následnú kontrolu, či je jedna konkrétna dávka vyššia ako druhá (Ruberg, 1995). Test prínosu dávka-odozva na dosiahnutie bol významný, ale porovnanie kontrolnej skupiny s dvoma cvičebnými skupinami nebolo, čo poskytuje čiastočnú podporu hypotéze, že cvičením sa zlepšuje matematická výkonnosť.

Výsledky fMRI sú obmedzené malou veľkosťou vzorky a neposkytujú test odpovede na dávku, čo ich robí viac predmetom alternatívnych vysvetlení. Napriek tomu boli pozorované špecifické zmeny a smer zmien sa líšil v prefrontálnych a parietálnych oblastiach, čo svedčí proti globálnemu trendu v mozgovej aktivite. Aj keď sa výkonnosť antisakády a jej podpora mozgovej aktivity menia s vekom (Luna a kol., 2001), je nepravdepodobné, že by to bolo mätúce, pretože skupiny boli v podobnom veku.

Tieto experimentálne údaje poskytujú dôkaz, že rázny program aeróbneho cvičenia po škole zlepšil výkonnú funkciu v spôsobe reakcie na dávku u detí s nadváhou; k tomu mohli prispieť sociálne faktory. Boli pozorované zmeny v zodpovedajúcich schémach aktivácie mozgu. Tieto výsledky tiež poskytujú čiastočnú podporu prínosu pre matematické výkony. Priradenie podmienok bolo randomizované a vyhodnotenie výsledkov bolo zaslepené, čím sa minimalizovalo možné skreslenie alebo zmätenie. Deti s nadváhou dnes tvoria viac ako tretinu amerických detí a sú nadmerne zastúpené medzi znevýhodneným obyvateľstvom. Popri svojom význame pre znižovanie zdravotných rizík počas detskej obezity (Ogden a kol., 2006), aeróbna aktivita sa môže ukázať ako dôležitá metóda zlepšovania aspektov mentálneho fungovania detí, ktoré sú kľúčové pre kognitívny vývoj (Welsh, Friedman a Spieker, 2006).

Poďakovanie

CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz a JL Waller asistovali pri zbere a analýze údajov. Podporené NIH DK60692, DK70922, Výskumný ústav lekárskej akadémie v Gruzínsku, grant biomedicínskej iniciatívy Gruzínska na podporu centra pre prevenciu obezity a súvisiacich porúch a preklenovacie financovanie z Medical College of Georgia a University of Georgia.

poznámky pod čiarou

Zrieknutie sa zodpovednosti vydavateľa: Nasledujúci rukopis je posledným prijatým rukopisom. Nebol podrobený záverečnému kopírovaniu, overovaniu faktov a korektúram potrebným na formálne zverejnenie. Nie je to definitívna verzia vydavateľa. Americká psychologická asociácia a jej Rada redaktorov sa zriekajú akejkoľvek zodpovednosti alebo zodpovednosti za chyby alebo opomenutia tejto verzie rukopisu, akúkoľvek verziu odvodenú z tohto rukopisu NIH alebo inými tretími stranami. Publikovaná verzia je k dispozícii na www.apa.org/pubs/journals/hea

Informácie o prispievateľovi

Catherine L. Davis, Inštitút prevencie Gruzínska, pediatria, Medical College of Georgia.

Phillip D. Tomporowski, Katedra kineziológie, Gruzínska univerzita.

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

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

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

Nathan E. Yanasak, Rádiologické oddelenie, Medical College of Georgia.

Jerry D. Allison, Katedra rádiológie, Medical College of Georgia.

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

Referencie

Najlepšie JR, Miller PH, Jones LL. Výkonná funkcia po veku 5: Zmeny a korelácie. Revízia vývoja. 2009, 29 (3): 180-200. [Článok bez PMC] [PubMed]
Blair C. Školská pripravenosť. Integrácia poznania a emócií do neurobiologickej koncepcie fungovania detí pri vstupe do školy. Americký psychológ. 2002; 57: 111–127. [PubMed]
Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Bežné nervové obvody podporujúce volebné sakády a ich prerušenie u pacientov a príbuzných so schizofréniou. Biologická psychiatria. 2008, 64: 1042-1050. [Článok bez PMC] [PubMed]
Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Poruchy bazálnych gangliálno-talamokortikálnych obvodov pri schizofrénii počas úloh oneskorenej reakcie. Biologická psychiatria. 2006, 60: 235-241. [PubMed]
Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Fyzická zdatnosť a akademické výsledky u študentov tretieho a piateho ročníka. Žurnál športovej a cvičebnej psychológie. 2007, 29: 239-252. [PubMed]
Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Vplyv telesnej výchovy a úrovne aktivít na akademické výsledky detí. Medicína a veda v športe a cvičení. 2006, 38: 1515-1519. [PubMed]
Colcombe SJ, Kramer AF. Účinky na fitnes na kognitívne funkcie starších dospelých: metaanalytická štúdia. Psychologická veda. 2003, 14: 125-130. [PubMed]
Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ, a kol. Kardiovaskulárna kondícia, kortikálna plasticita a starnutie. Zborník Národnej akadémie vied. 2004, 101: 3316-3321. [Článok bez PMC] [PubMed]
Cox RW. AFNI: softvér na analýzu a vizualizáciu funkčných neuroobrazov magnetickej rezonancie. Počítačový a biomedicínsky výskum. 1996, 29: 162-173. [PubMed]
Das JP, Mishra RK, Pool JE. Experiment na kognitívnu nápravu ťažkostí s čítaním slov. Časopis o poruchách učenia. 1995, 28: 66-79. [PubMed]
Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Hodnotenie kognitívnych procesov. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994.
Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Detská nadváha a akademický výkon: národné štúdium materských škôl a prvákov. Výskum obezity. 2004, 12: 58-68. [PubMed]
Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA a kol. Účinky aeróbneho cvičenia na kognitívne funkcie detí s nadváhou: randomizovaná kontrolovaná štúdia. Štvrťročný výskum v oblasti cvičenia a športu. 2007; 78: 510–519. [Článok bez PMC] [PubMed]
Diamond A. Úzka previazanosť motorického vývoja a kognitívneho vývoja a mozočka a prefrontálnej kôry. Detský rozvoj. 2000, 71: 44-56. [PubMed]
Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR, a kol. Neurobiológia cvičenia. Obezita (strieborná jar) 2006; 14: 345 – 356. [PubMed]
Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, Dean K. Vzťah akademického výkonu k fyzickej aktivite a fitnes u detí. Pediatric Exercise Science. 2001, 13: 225-237.
Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. Skúmanie účinkov dennej telesnej aktivity na zdravie študentov základných škôl v južnej Austrálii. International Journal of Epidemiology. 1983, 12: 308-313. [PubMed]
Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Vplyv kontextu na správanie súvisiace so sakódou a mozgovú aktivitu. Neuroimage. 2007, 36: 774-784. [PubMed]
Eigsti IM, Zayas V., Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB, a kol. Predpovedanie kognitívnej kontroly od predškolského do neskorého dospievania a mladej dospelosti. Psychologická veda. 2006, 17: 478-484. [PubMed]
Eslinger PJ. Konceptualizácia, popis a meranie komponentov výkonných funkcií: Zhrnutie. In: Lyon GR, Krasnegor NA, redaktori. Pozor, pamäť a výkonná funkcia. Baltimore: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. str. 367 – 395.
Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. Meta-regresia na preskúmanie vzťahu medzi aeróbnou zdatnosťou a kognitívnym výkonom. Recenzie výskumu mozgu. 2006, 52: 119-130. [PubMed]
Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S. Popis a hodnotenie procesu programu telesnej výchovy pre obézne deti. Štvrťročný výskum v oblasti cvičenia a športu. 1999; 70: 65–69. [PubMed]
Hill AB. Životné prostredie a choroba: Združenie alebo príčina? Zborník Kráľovskej lekárskej spoločnosti. 1965, 58: 295-300. [Článok bez PMC] [PubMed]
Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Buďte inteligentní, cvičte svoje srdce: cvičte účinky na mozog a kogníciu. Recenzie prírody Neuroscience. 2008, 9: 58-65. [PubMed]
Ismail AH. Účinky dobre organizovaného programu telesnej výchovy na intelektuálny výkon. Výskum telesnej výchovy. 1967, 1: 31-38.
Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G., Calhoun VD, Liddle PF. Model adaptívneho reflexného spracovania neurokognitívnych funkcií: podporujúci dôkazy z rozsiahlej štúdie (n = 100) fMRI o sluchovej nepárne úlohe. Neuroimage. 2005, 25: 899-915. [PubMed]
Knudsen EI. Citlivé obdobia vo vývoji mozgu a správania. Journal of Cognitive Neuroscience. 2004, 16: 1412-1425. [PubMed]
Kolb B, Whishaw IQ. Plasticita a správanie mozgu. Ročný prehľad psychológie. 1998, 49: 43-64. [PubMed]
Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, a kol. Starnutie, fitnes a neurokognitívne funkcie. Nature. 1999, 400 (6743): 418-419. [PubMed]
Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Neuropsychologické hodnotenie. 4th ed. New York: Oxford University Press; 2004.
Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ, a kol. Zrenie široko distribuovanej funkcie mozgu podporuje kognitívny vývoj. Neuroimage. 2001, 13: 786-793. [PubMed]
McDowell JE, Brown GG, Paulus M., Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ, a kol. Nervové koreláty refixačných sakád a antisakád v normálnych a schizofrénnych subjektoch. Biologická psychiatria. 2002, 51: 216-223. [PubMed]
McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Technická príručka. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
Morris JS, DeGelder B, Weiskrantz L, Dolan RJ. Diferenciálne reakcie extragenickylostriatie a amygdaly na prezentáciu emocionálnych tvárí v korticky slepom poli. Brain. 2001; 124 (Pt 6): 1241 – 1252. [PubMed]
Musí A, Tybor DJ. Fyzická aktivita a sedavé správanie: prehľad dlhodobých štúdií hmotnosti a adipozity u mládeže. Medzinárodný denník obezity (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84 – S96. [PubMed]
Naglieri JA. Podstata posúdenia CAS. New York: Wiley; 1999.
Naglieri JA, Das JP. Kognitívny systém hodnotenia: Interpretačná príručka. Itasca, IL: Riverside Publishing; 1997.
Naglieri JA, Rojahn J. Zostrojte platnosť teórie PASS a CAS: Korelácie s úspechom. Žurnál pedagogickej psychológie. 2004, 96: 174-181.
Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Čierno-biele rozdiely v kognitívnom spracovaní: štúdia plánovania, pozornosti, simultánnej a postupnej teórie inteligencie. Journal of Psychoeducational Assessment. 2005, 23: 146-160.
Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Prevalencia nadváhy a obezity v Spojených štátoch, 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, a kol. Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb Rastové mapy 2000 pre Spojené štáty: Vylepšenia verzie 1977 National Center for Health Statistics. Pediatrics. 2002, 109: 45-60. [PubMed]
Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, HenR, McKhann GM a kol. In vivo korelácia námahou indukovanej neurogenézy v gyrus dentate dospelých. Zborník Národnej akadémie vied. 2007, 104: 5638-5643. [Článok bez PMC] [PubMed]
Rabbitt P. Úvod: Metodiky a modely štúdia výkonných funkcií. In: Rabbit P, editor. Metodika frontálnej a výkonnej funkcie. Hove, East Sussex, UK: Psychology Press Ltd; 1997. str. 1 – 38.
Rakison DH, Woodward AL. Nové perspektívy účinkov akcie na percepčný a kognitívny vývoj. Vývojová psychológia. 2008, 44: 1209-1213. [Článok bez PMC] [PubMed]
Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P. Účinky telesnej výchovy súvisiacej so zdravím na akademické výsledky: Projekt SPARK. Štvrťročný výskum v oblasti cvičenia a športu. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Požadovaná fyzická aktivita a akademické stupne: Kontrolované pozdĺžne štúdium. In: Ilmarinen J, Valimaki I, redaktori. Deti a šport. Berlín: Springer Verlag; 1984. str. 58 – 63.
Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Znížený akademický úspech u stredoškolákov s nadváhou. Obezita (strieborná jar) 2008; 16: 1535 – 1538. [PubMed]
Sibley BA, Etnier JL. Vzťah medzi fyzickou aktivitou a kogníciou u detí: Metaanalýza. Pediatric Exercise Science. 2003, 15: 243-256.
Sommerville JA, Decety J. Tkanie štruktúry sociálnej interakcie: artikulácia vývojovej psychológie a kognitívnej neurológie v oblasti motorického poznávania. Psychonomic Bulletin & Review. 2006; 13: 179–200. [PubMed]
Silná WB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B, a kol. Fyzická aktivita založená na dôkazoch pre školskú mládež. Journal of Pediatrics. 2005, 146: 732-737. [PubMed]
Sweeney JA, Luna B, Keedy SK, McDowell JE, Clementz BA. Štúdie fMRI na kontrolu pohybu očí: skúmanie interakcie kognitívnych a senzorimotorických mozgových systémov. Neuroimage. 2007; (36 Suppl 2): T54 – T60. [Článok bez PMC] [PubMed]
Talairach J, Tournoux P. Koplanárny stereotaxický atlas ľudského mozgu: 3-dimenzionálny proporčný systém - prístup k zobrazovaniu mozgu. New York: Thieme Medical Publishers; 1988.
Taras H. Fyzická aktivita a výkon študentov v škole. Journal of School Health. 2005, 75: 214-218. [PubMed]
Taras H, Potts-Datema W. Obezita a výkon študentov v škole. Journal of School Health. 2005, 75: 291-295. [PubMed]
Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J. Cvičenie a inteligencia detí, poznávanie a akademické výsledky. Recenzia pedagogickej psychológie. 2008; 20: 111–131. [Článok bez PMC] [PubMed]
Tuckman BW, Hinkle JS. Experimentálna štúdia fyzických a psychologických účinkov aeróbneho cvičenia na školákov. Psychológia zdravia. 1986, 5: 197-207. [PubMed]
Ward B. Simultánny odvodenie údajov FMRI. Milwaukee, WI: Biofyzikálny výskumný ústav, Medical College of Wisconsin; 1997.
Welsh MC, Friedman SL, Spieker SJ. Výkonné funkcie pri rozvoji detí: súčasné konceptualizácie a otázky do budúcnosti. In: McCartney K, Phillips D, redaktori. Príručka o vývoji dieťaťa v ranom veku. Malden, MA: Blackwell Publishing; 2006. str. 167 – 187.
Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Fyzická aktivita vrátane chôdze a kognitívne funkcie u starších žien. JAMA: Časopis American Medical Association. 2004, 292: 1454-1461. [PubMed]
Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Aeróbne prahy spôsobilosti spojené s piatym stupňom akademického úspechu. American Journal of Health Education. (Prijatý)
Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Vplyv fyzickej námahy na mentálne výkony s odkazom na tréning. Percepčné a motorické zručnosti. 1991, 73: 1215-1221. [PubMed]