Vaja izboljša izvršilno funkcijo in doseže dosežke ter spremeni aktivacijo možganov pri otrocih s prekomerno telesno težo: randomizirana kontrolirana raziskava (2011)

Zdravstveni psihohol. Avtorski rokopis; na voljo v PMC Jan 1, 2012.
Objavljeno v končni obliki:
PMCID: PMC3057917
NIHMSID: NIHMS245691
Končno urejena različica tega članka založnika je na voljo na Zdravstveni psihohol
Oglejte si druge članke v PMC quote objavljeni članek.

Minimalizem

Cilj

Ta poskus je preizkusil hipotezo, da bi izvajanje izboljšalo izvršilno funkcijo.

Oblikovanje

Sedeči, prekomerna teža 7 do 11 letnih otrok (N = 171, 56% ženska, 61% črna, M ± SD starost 9.3 ± 1.0 let, indeks telesne mase (BMI) 26 ± 4.6 kg / m2, BMI z-oceno 2.1 ± 0.4) so bili naključno razporejeni na 13 ± 1.6 tedne programa vadbe (20 ali 40 minut / dan) ali kontrolni pogoj.

Glavni izhodni ukrepi

Z slepimi, standardiziranimi psihološkimi ocenami (Kognitivni sistem ocenjevanja in Woodcock-Johnsonovi testi dosežkov III) so bili ocenjeni kognitivni in akademski dosežki. Funkcijsko slikanje z magnetno resonanco meri možgansko aktivnost med nalogami izvršilne funkcije.

Rezultati

Namen zdravljenja analiz je pokazal prednosti odziva na odmerek pri izvajanju izvršilne funkcije in doseganju matematike. Opaženi so bili tudi predhodni dokazi o povečani dvostranski prefrontalni skorji in zmanjšani dvostranski posteljni parietalni skorji zaradi vadbe.

zaključek

V skladu z rezultati, pridobljenimi pri starejših odraslih, so opazili posebno izboljšanje izvršilne funkcije in spremembe možganske aktivacije zaradi vadbe. Kognitivni rezultati in rezultati dosežkov dokazujejo odzivnost na odmerek in razširjajo eksperimentalne dokaze v otroštvo. Ta študija ponuja informacije o rezultatih izobraževanja. Poleg tega, da je pomembna za ohranjanje telesne teže in zmanjšanje zdravstvenih tveganj med epidemijo debelosti v otroštvu, se lahko telesna aktivnost izkaže za preprosto in pomembno metodo za izboljšanje vidikov otrokovega duševnega delovanja, ki so ključni za kognitivni razvoj. Te informacije lahko prepričajo vzgojitelje k ​​intenzivnemu izvajanju telesne dejavnosti.

ključne besede: kognicija, aerobna vadba, debelost, antisakasada, fMRI

Izvršilna funkcija se zdi bolj občutljiva kot drugi vidiki kognicije na aerobni vadbeni vadbi (Colcombe in Kramer, 2003). Izvršilna funkcija predstavlja nadzor nad kognitivnimi funkcijami za dosego cilja in je posredovana prek predfrontalnega vezja možganske skorje. Načrtovanje in izvajanje akcijskih zaporedij, ki sestavljajo ciljno usmerjeno vedenje, zahteva dodeljevanje pozornosti in spomina, izbiro in zaviranje odziva, postavljanje ciljev, samokontrolo, samonadzor in spretno in fleksibilno uporabo strategij (Eslinger, 1996; Lezak, Howieson in Loring, 2004). Hipoteza izvršilne funkcije je bila predlagana na podlagi dokazov, da aerobna vadba selektivno izboljšuje delovanje starejših odraslih pri nalogah izvršilne funkcije in vodi do ustreznega povečanja prefrontalne skorje (Colcombe in sod., 2004; Kramer et al., 1999). Otroški kognitivni in nevronski razvoj je lahko občutljiv na telesno aktivnost (Diamond, 2000; Hillman, Erickson in Kramer, 2008; Kolb in Whishaw, 1998). Teoretični prikazi povezav med motoričnim vedenjem in kognitivnim razvojem v otroštvu so segali od hipotetiziranih možganskih mrež do konstrukcije percepcijsko-akcijskih predstav (Rakison & Woodward, 2008; Sommerville & Decety, 2006).

Metaanaliza študij vadbe pri otrocih je pokazala izboljšano kognicijo z vadbo; vendar so bili rezultati randomiziranih preskusov nedosledni (Sibley & Etnier, 2003). Selektivni učinek vadbe na izvršilno funkcijo lahko razloži mešane eksperimentalne rezultate, pridobljene pri otrocih (Tomporowski, Davis, Miller in Naglieri, 2008). Študije z uporabo kognitivnih nalog, ki zahtevajo izvršilno funkcijo, so pokazale prednosti vadbe (Davis et al., 2007; Tuckman in Hinkle, 1986), medtem ko tisti, ki uporabljajo manj občutljive ukrepe, niso (Lezak et al., 2004, str. 36, 611 – 612; npr. Ismail, 1967; Zervas, Apostolos in Klissouras, 1991). Predhodno poročilo te študije z manjšim vzorcem je pokazalo korist pri izvajanju izvršilne funkcije (Davis et al., 2007). Končni rezultati so predstavljeni tukaj.

Pri otrocih so močne telesne aktivnosti povezane z boljšimi ocenami (Coe, Pivarnik, Womack, Reeves in Malina, 2006; Taras, 2005), telesna pripravljenost z akademskim dosežkom (Castelli, Hillman, Buck in Erwin, 2007; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus in Dean, 2001; Wittberg, Northrup, Cottrell in Davis, sprejeti) in prekomerna teža s slabšimi dosežki (Castelli et al., 2007; Datar, Sturm in Magnabosco, 2004; Dwyer in sod., 2001; Shore et al., 2008; Taras & Potts-Datema, 2005). Glede učinka telesne dejavnosti na akademski dosežek je najmočnejši sklep, da ne poslabša dosežkov, tudi če odvzame čas v učilnici (Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel in Baghurst, 1983; Sallis in sod., 1999; Shephard in sod., 1984). Ker je prekomerna teža označevalec kronične neaktivnosti (Must & Tybor, 2005) prekomerna telesna teža, sedeči otroci lahko bolj koristijo od vadbe kot vitki otroci.

Primarna hipoteza te študije je bila, da bi sedeči otroci s prekomerno telesno težo, dodeljeni telovadbi, izboljšali več kot otroci v nadzornem stanju izvršilne funkcije, ne pa tudi drugih kognitivnih procesov, kot so odpornost na moteče, prostorske in logične procese ter zaporedje. Sekundarna hipoteza je bila, da je med vadbo in kognicijo opaziti razmerje med odzivom in odmerkom. Raziskani so učinki na akademski uspeh. Na podlagi predhodnih raziskav pri odraslih, ki so pokazale spremembe možganske funkcije, povezane z vadbo, so bili v podskupini udeležencev raziskani učinki na aktivnost v predfrontalnem vezju možganske skorje z uporabo funkcionalnega slikanja z magnetno resonanco (fMRI).

Metoda

Glavna študija

udeleženci

Študentje so se med 2003 – 2006 zaposlili iz šol za preizkus aerobne vadbe na otrokovem zdravju. Otroci so bili primerni, če so imeli prekomerno telesno težo (≥85. Odstotni indeks telesne mase) (Ogden in sod., 2002), neaktivni (ni imel rednega programa telesne aktivnosti> 1 h / teden) in niso imeli zdravstvenega stanja, ki bi vplivalo na rezultate študije ali omejilo telesno aktivnost. Randomiziranih je bilo enainsedemdeset otrok 7–11 let (56% žensk, 61% temnopoltih, 39% belih, M ± SD, 9.3 ± 1.0 let, indeks telesne mase (ITM) 26.0 ± 4.6 kg / m2, BM z z oceno 2.1 ± 0.4, matična (tj. Osnovna vzgojiteljica) stopnja izobrazbe 5.0 ± 1.1, kjer je 1 = manj kot 7th razred, 2 = 8th ali 9th, 3 = 10th ali 11th, 4 = srednješolski maturant, nekdo 5 kolegij, 6 = visokošolski diplomant, 7 = podiplomski). En otrok je bil izključen iz posttesta zaradi psihiatrične hospitalizacije, ki se je zgodila po randomizaciji. Otroke so spodbudili k posttestu ne glede na spoštovanje intervencije. Vključenih je bilo enajst otrok, ki so jemali zdravila za motnjo pomanjkanja pozornosti (in jemali zdravila kot običajno; n = 4 v krmiljenju, n = 4 v majhnih odmerkih, in n = 3 v skupini z visokimi odmerki) za čim večjo generalizabilnost. Otroci in starši so izpolnili pisno informirano privolitev in privolitev. Študijo je pregledal in odobril institucionalni revizijski odbor Medical College of Georgia. Testiranje in intervencija sta se zgodila na Medicinskem kolidžu v državi Georgia. Diagram toka udeležencev je predstavljen v Slika 1.

Slika 1 

Diagram toka udeležencev

Študijsko oblikovanje

Otrokom je statistik naključno dodelil aerobno vadbo z nizkim odmerkom (20 minut / dan) ali visokim odmerkom (40 minut / dan) ali kontrolno vadbo brez vadbe. Randomizacija je bila razvrščena po rasi in spolu. Naloge so bile prikrite, dokler ni bilo zaključeno osnovno testiranje, nato pa so bile sporočene koordinatorju študije, ki je obvestil subjekte. Pogoja nadzora ni bilo zagotovljeno po šolskem programu ali prevozu. Pogoji vadbe so bili po intenzivnosti enakovredni in so se razlikovali le v trajanju (tj. Porabi energije). V skupini 3 je v raziskavi sodelovalo pet skupin.

Aerobna vadbena intervencija

Otroke, dodeljene vadbi, smo vsak šolski dan prepeljali v program vadbe po šoli (razmerje med učencem in učiteljem približno 9: 1). Poudarek je bil na intenzivnosti, uživanju in varnosti, ne pa na tekmovanju ali izboljšanju spretnosti. Dejavnosti so bile izbrane na podlagi lažjega razumevanja, zabave in vzpostavljanja občasnega živahnega gibanja ter so vključevale tekanje, skakanje z vrvi ter spremenjeno košarko in nogomet (Gutin, Riggs, Ferguson in Owens, 1999). Programski priročnik je na voljo na zahtevo. Za opazovanje odmerka so uporabili merilnike srčnega utripa (S610i; Polar Electro, Oy, Finska; 30 sekund). Povprečni srčni utrip vsakega otroka med sejami so beležili vsak dan in točke, dodeljene za vzdrževanje povprečno> 150 utripov na minuto. Točke so bile unovčene za tedenske nagrade. Otroci, ki so bili zdravljeni z visokimi odmerki, so vsak dan opravili dva 20-minutna napada. Otroci v majhnih odmerkih so zaključili en 20-minutni dvoboj in nato 20-minutno obdobje sedečih dejavnosti (npr. Družabne igre, igre s kartami, risanje) v drugi sobi. V tem obdobju ni bilo pouka. Vsaka seja se je začela s petminutnim ogrevanjem (zmerna kardiovaskularna aktivnost, statično in dinamično raztezanje). Napadi so se končali z vodnim odmorom, svetlobo, ki je ohladila kardiovaskularno aktivnost in statičnim raztezanjem.

V 13 ± 1.6 tednih intervencije (13 ± 1.5, 13 ± 1.7 v pogojih z majhnimi in velikimi odmerki) je bila prisotnost 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Povprečni srčni utrip je bil 166 ± 8 utripov na minuto (167 ± 7, 165 ± 8). Otroci so v večini dni dosegli povprečni srčni utrip> 150 utripov na minuto (skupno 87 ± 10%; 89 ± 8, 85 ± 12 v pogojih majhnih in visokih odmerkov). Trajanje intervencijskega obdobja, povprečna udeležba, srčni utrip in delež časa, ko je bil cilj srčnega utripa dosežen, so bili v vseh pogojih vadbe podobni, čas med izhodiščem in posttestom pa v vseh eksperimentalnih pogojih (19 ± 3.3, 18 ± 2.6, 18 ± 2.5 tedna v pogojih nadzora, nizkih in visokih odmerkov).

Ukrepi

Standardizirana psihološka baterija je v začetni fazi in po poizkusu ocenjevala kognicijo in dosežke. Večino otrok (98%) je ocenjeval isti preizkuševalec v istem času in v isti sobi v izhodiščni fazi in po preskusu. Testerji se niso zavedali otrokovega poskusnega stanja. Analizirane so bile standardne ocene. Skupno so skupine 5 zagotavljale podatke za kognicijo in 4 kohorte za dosežke. Sredstva so padla v običajnem območju (Tabela 1).

Tabela 1 

Kognitivnaa in dosežekb ocene (M ± SE) po skupinah na izhodišču in po preskusu ter prilagojena sredstva na mestu

Standardizirano, utemeljeno na teoriji (Das, Naglieri in Kirby, 1994; Naglieri, 1999) uporabljena je kognitivna ocena z odličnimi psihometričnimi lastnostmi, sistem kognitivne ocene (Naglieri & Das, 1997). Sistem kognitivnega ocenjevanja je bil standardiziran na velikem reprezentativnem vzorcu otrok, starih 5 – 17 let, ki se tesno ujemajo s prebivalstvom ZDA po številnih demografskih spremenljivkah (npr. Starost, rasa, regija, okolje, skupnostna izobrazba in izobrazba staršev). Močno je povezan z učnimi dosežki (r = .71), čeprav ne vsebuje elementov, podobnih dosežkom (Naglieri & Rojahn, 2004). Znano je, da se odziva na izobraževalne intervencije (Das, Mishra in Poole, 1995) in prinaša manjše rasne in etnične razlike kot tradicionalni testi obveščevalnih podatkov, zaradi česar je bolj primerno za ocenjevanje prikrajšanih skupin (Naglieri, Rojahn, Aquilino in Matto, 2005).

Kognitivni ocenjevalni sistem meri otrokove duševne sposobnosti, opredeljene na podlagi štirih medsebojno povezanih kognitivnih procesov: načrtovanja, pozornosti, sočasnosti in sokcesivnosti. Vsaka od štirih lestvic je sestavljena iz treh podtestov. Samo lestvica načrtovanja meri izvršilno funkcijo (tj. Oblikovanje in uporaba strategij, samoregulacija, namernost in uporaba znanja; notranja zanesljivost r = .88). Lestvica načrtovanja ima boljšo zanesljivost kot nevropsihološki testi izvršilne funkcije (Rabbitt, 1997). Preostale lestvice merijo druge vidike kognitivne uspešnosti in tako lahko ugotovijo, ali so učinki vadbe pri otrocih močnejši za izvršilno funkcijo kot pri drugih kognitivnih procesih. Pozornostni testi zahtevajo osredotočeno, selektivno kognitivno aktivnost in odpornost proti motenju (notranja zanesljivost) r = .88). Hkrati podtestovi vključujejo prostorska in logična vprašanja, ki vsebujejo neverbalno in besedno vsebino (notranja zanesljivost) r = .93). Za uspešne naloge je potrebna analiza ali priklic dražljajev, razporejenih po zaporedju, in ustvarjanje zvokov po vrstnem redu (notranja zanesljivost r = .93). Objavljeni so bili predhodni rezultati tega ukrepa (Davis et al., 2007). Enemu otroku je bilo napačno dodeljeno 8-yr staro različico testa na začetku, ko je bil otrok star 7 let.

Akademski uspeh otrok smo merili z dvema zamenljivima oblikoma Woodcock-Johnson Testov III.McGrew & Woodcock, 2001) ki so bili naključno uravnovešeni. Skupine za široko branje in široko matematiko so bile zanimive rezultate. Enainštirideset otrok v skupinah 4 je zagotovilo podatke o dosežkih.

Statistična analiza

Namen zdravljenja analiz razlik v skupini, ki so bili testirani na kovariance, o kogniciji in dosežkih po poizkusu, prilagajanje izhodiščni vrednosti. Analize so bile izvedene z uporabo zadnje imputacije, prenesene naprej za otroke 7, ki niso posredovali podatkov o posttestu. Vključeni so kovariati (kohorta, rasa, spol, vzgoja staršev), če so bili povezani z odvisno spremenljivko. Pregledali smo lestvice za načrtovanje, hkratno, pozorno in zaporedno, pa tudi skupin za široko branje in široko matematiko. A priori Opravljeni so bili kontrasti za testiranje linearnega trenda in primerjava kontrolne skupine z obema vadbenima skupinama, skupaj z ortogonalnimi kvadratnimi in nizkimi v primerjavi z visokimi odmerki. Statistična pomembnost je bila ocenjena pri α = .05. Ponovljene so bile pomembne analize, pri katerih so bili izključeni otroci 11, ki jemljejo zdravila za motnjo pomanjkanja pozornosti, in izključili sedemletnike 18, ki so zaradi svoje starosti dobili nekoliko drugačno različico sistema kognitivne ocene. Ocenjeno je bilo, da je velikost vzorca subjektov 62 v skupini zagotovila 80% moč za zaznavanje razlike med skupinami enot 6.6.

FMRI Substudy

udeleženci

V zadnji skupini študije je dvajset otrok sodelovalo v pilotni raziskavi fMRI, ki je bila sestavljena iz izhodiščne vrednosti (nadzor n = 9, vaja n = 11) in naknadnega testiranja (kontrola n = 9, vaja n = 10). Otroci z leve roke in tisti, ki so nosili očala, so bili izključeni. Eno zasedanje po vadbi v skupini za vadbo je bilo zavrnjeno. Med temi podvrsti ni bilo bistvenih razlik v značilnostih (9.6 ± 1.0 let, ženska 40%, 40% črna, BMI 25.3 ± 6.0, BMI z-slikamo 1.9 ± 0.46) in preostanek vzorca. Skupine za vadbo z majhnimi in visokimi odmerki (vadba 14 ± 1.7 wks) so bile za analize fMRI strnjene.

Oblikovanje in postopek

Slike so bile pridobljene na sistemu GE Signa Excite HDx 3 Tesla MRI (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Vizualni dražljaji so bili predstavljeni z zaščitnimi očali, združljivimi z MRI (Resonance Technologies, Inc., Northridge, CA), gibanje oči pa so spremljali s sistemom za sledenje očes, ki je preiskovalcem omogočil, da so videli, da so preiskovanci budni in se ukvarjajo z nalogo. Preiskovanci so nosili ušesne čepe in glave so bili pritrjeni z vakuumsko blazino. Pred pridobitvijo MRI podatkov je bila magnetna homogenost optimizirana z uporabo avtomatiziranega shimming postopka, ki določa shim vrednosti nizkega reda z izvajanjem najmanjših kvadratov zemljevidov magnetnega polja in samodejno uporabi spodnje vrednosti nizkega reda kot neposredni tok izravnave tokov v X, Y in Z gradientne valovne oblike. Funkcionalne slike smo dobili s pomočjo razvajenega gradientnega odmeva ravninskega slikovnega zaporedja (čas ponovitve (TR) 2800 ms, odmevni čas (TE) 35 ms, kot flip 90 °, vidno polje (FOV) 280 × 280 mm2, matrica 96 × 96, rezine 34, debelina rezine 3.6 mm). Nato so bile dobljene strukturne slike z uporabo 3-dimenzionalnega hitro razvajenega gradientnega odmeva (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, kot flip 20 °, FOV 240 × 240 mm2, matrica 512 × 512, rezine 120, debelina rezine 1.3 mm). Strukturne slike visoke ločljivosti so bile uporabljene za normalizacijo funkcionalnih slik v standardni stereotaksični prostor za analize (Talairach & Tournoux, 1988).

Antisakadna naloga

Podatki o funkcionalnem slikanju so bili pridobljeni, medtem ko so subjekti opravili še en ukrep izvršilne funkcije, antiskadno opravilo (McDowell in sod., 2002). Pravilna antisakadna izvedba zahteva zaviranje prevladujočega odziva na vizualno iztočnico in ustvarjanje odziva na lokacijo zrcalne slike te iztočnice (nasprotna stran, enaka razdalja od osrednje fiksacije). Po začetnem obdobju fiksacije (25.2 sek) se je blok paradigma izmenično spreminjala med osnovno črto (N = Bloki 7; 25.2 sek križa, predstavljenega na centralni fiksaciji) in eksperimentalnega (N = Bloki 6; Sek. 25.2, sestavljeno iz antisakadnih preskusov 8, skupnih preskusov 48) (minutni čas delovanja 5.46; volumni 117; prve količine 2 so bile izpuščene iz analize, da bi se upoštevala stabilizacija magnetizacije). Med osnovnimi osebami so preiskovali križ. Med preizkušnjami proti masivniku so preiskovanci ukazali, naj strmijo v osrednji križ, dokler se ne izklopi, nato pa je iztočnica na obodu nakazala subjektom, naj čim hitreje pogledajo na mesto zrcalne slike iztočnice, ne da bi se ozrli na samo iztočnico. Predmeti so imeli dve ločeni vaji pred vsako sejo optičnega bralnika, da so zagotovili razumevanje navodil. Osebje, ki je med skeniranjem sodelovalo z otroki, se ni zavedalo otrokove naloge.

Analiza slike

Analize so potekale kot v predhodno objavljenih podatkih našega laboratorija (Camchong, Dyckman, Austin, Clementz in McDowell, 2008; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak in McDowell, 2006; Dyckman, Camchong, Clementz in McDowell, 2007; McDowell in sod., 2002) z uporabo programske opreme AFNI (Cox, 1996). Na kratko, za vsako sejo smo količino registrirali na reprezentativni volumen, da bi popravili manjše premikanje glave (izračunali smo regresorje 6: 1 vsak za a) rotacijsko in b) translacijsko gibanje glave v vsaki od ravnin 3). Nato je bil za vsak nabor podatkov uporabljen polna širina 4 mm pri polovici največjega Gaussovega filtra. Za vsak voxel je bila za vsako časovno točko izračunana odstotek spremembe signala, odvisnega od ravni oksigenacije v krvi, iz osnovne linije. Nastala odstotna sprememba skozi čas je bila zmanjšana za linearni odmik in povezana s trapezoidno referenčno funkcijo, ki modelira izhodiščne (fiksacijske) in eksperimentalne (antisakadne) pogoje, z uporabo parametrov gibanja 6 kot regresorjev hrupa. Podatki so bili nato spremenjeni v standardiziran prostor, ki temelji na atlasu Talairach in Tournoux (Talairach & Tournoux, 1988) in ponovno predelana v voksle 4 × 4 × 4 mm.

Da bi prepoznali nevronsko vezje, ki podpira antisakadno delovanje (Slika 2), podatki so bili združeni po skupinah in časovnih točkah za analizo variance. Za zaščito pred napačnimi pozitivnimi rezultati je bila uporabljena metoda praga grozda, ki izhaja iz simulacij Monte Carla (ki temelji na geometriji nabora podatkov) na F zemljevid (Ward, 1997). Na podlagi teh simulacij je družinska modra alfa na p = .05 je bil ohranjen s posameznim pragom voksela pri p = .0005 in velikost gruče 3 voxel (192 µL). Nastala gruča F zemljevid je bil uporabljen za identifikacijo spremembe signala regionalne ravni oksigenacije v krvi.

Slika 2 

Aksialni pogledi, ki prikazujejo odstotno spremembo signala, ki je odvisen od ravni protitekasadne analize, na treh različnih nivojih v možganih. Podatki iz sej 39 (otroci 20 na začetku, 19 v posttestu) so ...
Analiza regije interesov

Za vsako kortikalno regijo, ki je pokazala veliko aktivnost v grozdu F zemljevid (čelno očesno polje, dodatno očesno polje, predfrontalna skorja, zadnja parietalna skorja), krogla (polmer 8 mm, podobno kot Kiehl et al., 2005; Morris, DeGelder, Weiskrantz in Dolan, 2001) je bila postavljena v središču mase, z dvostransko aktivnostjo se je porušil po polobli. Za vsako regijo, ki je zanimiva za vsakega udeleženca, so bile izračunane povprečne odstotne spremembe signala na izhodiščni ravni in po preizkusu ter analizirane razlike. Zaradi nenormalnih porazdelitev območij interesnih vrednosti smo eksperimentalne pogoje primerjali z uporabo Mann-Whitneyja U test (natančne 2 verjetnosti).

Rezultati

Psihometrični podatki

Seks je bil povezan z načrtovanjem po testih (fantje, 101.3 ± 12.1 v primerjavi z deklicami, 105.2 ± 12.7, t = −2.0, p = .044) in pozornost (99.8 ± 12.2 v primerjavi z 107.5 ± 12.5, t = −4.1, p <.001) ocene. Dirka je bila povezana s simultano posttest (bela, 109.3 ± 13.6 v primerjavi s črno, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = .004) in široko matematiko (109.0 ± 9.3 v primerjavi z 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p <.001) ocene. Izobraževanje staršev je bilo povezano z načrtovanjem po testiranju (r = .18, p = .02), široko branje (r = .27, p = .001) in široko matematiko (r = .27, p = .001) zadetkov. Ti kovarijati so bili vključeni v ustrezne analize.

Statistično pomemben a priori linearni kontrast je kazal korist odziva na odmerek pri izvajanju izvršilne funkcije (tj. načrtovanje, Slika 3; L = 2.7, 95% interval zaupanja (CI) 0.6 do 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). The a priori kontrast primerjave kontrolne skupine z vadbenimi skupinami je bil tudi pomemben, kar kaže, da je izpostavljenost bodisi nizkemu bodisi visokemu odmerku programa vadbe povzročila višje rezultate načrtovanja (L = −2.8, CI = −5.3 do −0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Pričakovano ni bilo zaznanih učinkov na lestvici pozornosti, sočasnosti ali zaporedja. Za grozd široke matematike je statistično pomemben a priori linearni kontrast je nakazoval korist odziva na odmerek pri doseganju matematike (Slika 3; L = 1.6, CI od 0.04 do 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Kontrast, ki je primerjal pogoje vadbe s pogojem nadzora, ni bil statistično pomemben (p = .10). Na grozdu širokega branja ni bilo zaznanih učinkov.

Slika 3 

Izvršilna funkcija (Načrtovanje) v posttestu, prilagojena glede na spol, izobraževanje staršev in izhodiščni rezultat ter sredstva za doseganje matematike (SE) v posttestu, prilagojena za raso, izobraževanje staršev in izhodiščno oceno, ki kažejo učinke aerobne vadbe na odziv na odmerek. ...

Pogoji z nizkimi in visokimi odmerki se niso razlikovali in niso bili zaznani kvadratni trendi. Poleg izhodiščne ocene so bili v analizi pozornosti edini pomembni kovariati v analizah kognicije ali dosežkov seks (p <.001) in dirka za široko matematiko (p = .03). Rezultati so bili podobni, če izključimo otroke z motnjo pomanjkanja pozornosti (linearni kontrasti pri načrtovanju, t(154) = 2.84, p = .005, široka matematika, t(125) = 2.12, p = .04) in 7-letniki (Načrtovanje, t(147) = 2.92, p = .004, široka matematika, t(117) = 2.23, p = .03).

Podatki o neenamanju slik

Signal, ki je odvisen od nivoja oksidacije v krvi (propad po skupini in časovni točki), je razkril kortikalno sakkadno vezje (vključno s čelnimi očesnimi polji, dodatnimi očesnimi polji, posteriorno parietalno skorjo in predfrontalno skorjo; Slika 2), kar je pri odraslih dobro opredeljeno (Luna et al., 2001; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell in Clementz, 2007). Analize regij zanimanja so pokazale razlike v spremembah signala od začetne do posttestove, ki so bile pomembne v dveh regijah: dvostranski predfrontalni korteks (središče mase v Talairachovih koordinatah (x, y, z): desno = 36, 32, 31; levo = - 36, 32, 31) in dvostranska zadnja parietalna skorja (desno = 25, −74, 29; levo = −23, −70, 22). Konkretno je skupina za vadbo pokazala povečano dvostransko prefrontalno skorjo (Slika 4, leva plošča; U = 20, p = .04) in zmanjšana aktivnost v dvostranski zadnjični parietalni skorji (Slika 4, desna plošča; U = 18, p = .03) v primerjavi s kontrolami. Analize regij interesov motornih regij (frontalna in dodatna očesna polja) niso pokazale pomembnih razlik med skupinami.

Slika 4 

Škatle po poskusnih pogojih kažejo spremembo aktivacije od osnovne do posttestove. Leva plošča: prefrontalna skorja. Desna plošča: zadnja parietalna skorja.

Razprava

V poskusu je bil preizkušen vpliv približno 3 mesecev redne aerobne vadbe na izvršilno funkcijo pri sedečih, prekomerno težkih otrocih z uporabo kognitivnih ocen, ukrepov za doseganje in fMRI. Ta večplastni pristop je razkril konvergenčne dokaze, da aerobna vadba izboljšuje kognitivne zmogljivosti. Natančneje, zaslepljene, standardizirane ocene so pokazale posebne koristi odziva na odmerek pri izvajanju izvršilne funkcije in matematičnih dosežkov. Opazili so povečano aktivnost predfrontalne skorje in zmanjšano aktivnost posteriorne parietalne skorje zaradi programa vadbe.

Če povzamemo, so ti rezultati skladni s tistimi pri odraslih glede vidnih sprememb vedenjskih in možganskih aktivnosti zaradi vadbe (Colcombe in sod., 2004; Pereira et al., 2007). Dodajo tudi dokaze o odzivu na odmerek, kar je še posebej redko v preskusih z vadbo z otroki (Strong in sod., 2005) in zagotoviti pomembne informacije o rezultatih izobraževanja. Zaradi pogostega odmerka so bili povprečni rezultati načrtovanja 3.8 točk ali četrtina standardnega odklona (σ = 15), višji od pogojev nadzora. Demografija ni prispevala k modelu. Podobni rezultati so bili dobljeni, ko so bili izključeni otroci z motnjo pomanjkanja pozornosti ali starostniki 7. Zato lahko rezultate posplošimo na črne ali bele 7 do 11.

Izvršilna funkcija se razvija v otroštvu in je ključna za prilagodljivo vedenje in razvoj (Best, Miller in Jones, 2009; Eslinger, 1996). Zlasti sposobnost otrokovega urejanja vedenja (npr. Zaviranje neprimernih odzivov, odlašanje z zadovoljstvom) je pomembna za uspeh otroka v osnovni šoli (Blair, 2002; Eigsti et al., 2006). Ta učinek ima lahko pomembne posledice za otrokov razvoj in izobraževalno politiko. Ugotovitev izboljšanih matematičnih dosežkov je izjemna, saj ni bilo podano nobeno akademsko poučevanje in kaže, da bi lahko daljše intervencijsko obdobje prineslo več koristi. Izboljšanje, opaženo pri dosežkih, je bilo značilno za matematiko, brez branja.

Predpostavljamo, da redna živahna telesna aktivnost spodbuja otrokov razvoj z učinki na možganske sisteme, ki so podlaga za kognicijo in vedenje. Študije na živalih kažejo, da aerobna vadba povečuje rastne faktorje, kot je možganski nevrotrofni faktor, kar vodi do povečanega kapilarnega dotoka krvi v skorjo in rasti novih nevronov in sinaps, kar ima za posledico boljše učenje in uspešnost (Dishman et al., 2006). Eksperimentalne in perspektivne kohortne študije, izvedene z odraslimi, dokazujejo, da dolgotrajna redna telesna aktivnost spreminja človekove možganske funkcije (Colcombe in sod., 2004; Weuve in sod., 2004). Naključno nadzorovan eksperiment je razkril, da so 6 meseci aerobne vadbe pri starejših odraslih izboljšali kognitivne zmogljivosti (Kramer et al., 1999). Pomemben članek navaja jasne dokaze o vplivu aerobne vadbe na možgansko aktivnost pri odraslih v dveh študijah z uporabo fMRI tehnik: primerjava v preseku med osebami z visoko in slabo prileganjem je pokazala, da je aktivnost predfrontalne skorje povezana s telesno pripravljenostjo in eksperiment je pokazal, da je 6 mesecev aerobne vadbe (hoje) pri sedečih otrocih 55 do 77 povečal aktivnost predfrontalne skorje in privedel do izboljšav na testu izvršilne funkcije (Colcombe in sod., 2004). Zanimivo je, da metaanaliza ni našla podpore aerobnemu fitnesu kot posredniku vpliva telesne aktivnosti na človekovo kognicijo (Etnier, Nowell, Landers in Sibley, 2006). Kognitivne spremembe zaradi vadbe so lahko posledica nevronske stimulacije z gibanjem, ne pa da jo posredujejo srčno-žilne koristi. Medtem ko se kaže, da lahko telesna aktivnost neposredno vpliva na otrokovo kognitivno funkcijo s spremembami nevronske celovitosti, obstajajo tudi druge verodostojne razlage, na primer vključevanje v ciljno usmerjeno prizadevanje, naporna miselna vključenost (Tomporowski in sod., 2008).

Ta študija ima omejitve. Rezultati so omejeni na vzorec črno-belih otrok 7 s prekomerno telesno težo do 11. Vitki otroci in otroci drugih narodnosti ali starostnih skupin se lahko odzovejo različno. Ni znano, ali se kognitivne koristi ohranijo tudi po obdobju slabljenja. Če pa se sčasoma naberejo koristi, bi bilo to pomembno za otrokov razvoj. Morda so občutljiva obdobja, v katerih bi gibalna aktivnost močno vplivala na možgane (Knudsen, 2004). Še naprej je treba ugotoviti, ali so učinkovite tudi druge vrste vadbe, kot sta trening moči ali plavanje. Udeleženci in intervencijsko osebje niso mogli zaslepiti eksperimentalnega stanja ali hipoteze študije; vendar pa so v materialih za zaposlovanje poudarjali koristi za zdravje in ne kognitivne. Druga omejitev je, da uporaba pogojev brez intervencije ne dovoljuje poskusu izključiti nekaterih alternativnih razlag (npr. Pozornosti odraslih, uživanja). Pri otrocih, ki sodelujejo pri vadbi, se lahko pojavijo psihološke spremembe zaradi socialnih interakcij, ki se pojavijo med vadbo, ne pa zaradi vadbe po sebi. Vendar pa je odziv na odmerek odziva rezultatov v tej razlagi, ker sta obe vadbeni skupini z inštruktorji in vrstniki preživeli enak čas v raziskovalni ustanovi.

V raziskavi niso ugotovili razlike med skupinami za odmerjanje vadbe. To ni v nasprotju z ugotovitvijo odziva na odmerek, kar kaže, da je vadbeni poseg povzročil izboljšanje kognicije (Hill, 1965). Glede na to, da je linearni kontrast pokazal stopnjo učinka zdravljenja, dvojna primerjava odmerka postavlja vprašanje, ali je en odmerek večji od drugega (Ruberg, 1995). Preizkus odmerka in odziva na dosežek je bil pomemben, vendar primerjava kontrolne skupine z obema vadbenima skupinama ni bila, kar je delno podprlo hipotezo, da vadba izboljšuje dosežke matematike.

Rezultati fMRI so omejeni z majhno velikostjo vzorca in ne zagotavljajo odziva odmerka, zaradi česar so bolj podvrženi alternativnim razlagam. Kljub temu so bile opažene posebne spremembe, smer sprememb pa se je razlikovala v predfrontalnih in parietalnih regijah, kar je bilo v nasprotju s svetovnim trendom možganske aktivnosti. Čeprav se antiskadatsko delovanje in podporna aktivnost možganov spreminjata s starostjo (Luna et al., 2001), to je malo verjetno, če bi bile skupine podobne starosti.

Ti eksperimentalni podatki ponujajo dokaze, da je okrepljen program šola aerobne vadbe izboljšal izvršilno funkcijo na način odzivanja na odmerke pri otrocih s prekomerno težo; k temu učinku so morda prispevali družbeni dejavniki. Opažene so bile spremembe v ustreznih vzorcih aktivacije možganov. Ti rezultati zagotavljajo tudi delno podporo v korist uspešnosti matematike. Razporeditev pogojev je bila randomizirana in ocene rezultatov so zaslepljene, kar je zmanjšalo potencialno pristranskost ali zmedo. Otroci s prekomerno telesno težo zdaj predstavljajo več kot tretjino otrok v ZDA in so med prikrajšanim prebivalstvom preveč zastopani. Poleg tega je pomemben za zmanjšanje zdravstvenih tveganj med epidemijo debelosti pri otrocih (Ogden in sod., 2006), aerobna aktivnost se lahko izkaže kot pomembna metoda za izboljšanje vidikov otrokovega duševnega delovanja, ki so ključni za kognitivni razvoj (Welsh, Friedman in Spieker, 2006).

Priznanja

Pri zbiranju in analiziranju podatkov so pomagali CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz in JL Waller. Podprti z NIH DK60692, DK70922, Medical Institute of Georgia Research Institute, štipendijo Biomedicinske pobude zvezne države Georgia, je dodeljen Gruzijskemu centru za preprečevanje debelosti in sorodnih motenj, in premostitveno financiranje Medicinske fakultete Georgia in Univerze v Georgia.

Opombe

Omejitev odgovornosti založnika: Naslednji rokopis je končno sprejet rokopis. Za uradno objavo ni bilo opravljeno končno kopiranje, preverjanje dejstev in lektoriranje. To ni dokončna različica, ki jo je potrdil izdajatelj. Ameriško psihološko združenje in njegov uredniški svet zavračata kakršno koli odgovornost ali odgovornost za napake ali opustitve te rokopisne različice, kakršno koli različico, ki izhaja iz tega rokopisa NIH ali druge tretje osebe. Objavljena različica je na voljo na www.apa.org/pubs/journals/hea

Informacije o sodelujočih

Catherine L. Davis, Inštitut za preventivo v državi Georgia, Pediatrija, Medicinska fakulteta v državi Georgia.

Phillip D. Tomporowski, oddelek za kineziologijo, Univerza v Georgia.

Jennifer E. McDowell, Oddelek za psihologijo, Univerza v Georgia.

Benjamin P. Austin, oddelek za psihologijo, Univerza v Georgia.

Patricia H. Miller, Oddelek za psihologijo, Univerza v Georgia.

Nathan E. Yanasak, Oddelek za radiologijo, Medicinska fakulteta v državi Georgia.

Jerry D. Allison, Oddelek za radiologijo, Medicinska fakulteta v državi Georgia.

Jack A. Naglieri, oddelek za psihologijo, univerza George Mason.

Reference

  • Najboljši JR, Miller PH, Jones LL. Izvršilna funkcija po starosti 5: spreminja in korelira. Pregled razvoja. 2009; 29 (3): 180 – 200. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Blair C. Pripravljenost na šolo. Vključevanje kognicije in čustev v nevrobiološko konceptualizacijo delovanja otrok ob vstopu v šolo. Ameriški psiholog. 2002; 57: 111–127. [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Običajno nevronsko vezje, ki podpira voljno sakade in njegovo motnjo pri bolnikih in sorodnikih s shizofrenijo. Biološka psihiatrija. 2008; 64: 1042 – 1050. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Motnje delovanja bazalnih ganglij-talamokortikalnih vezij pri shizofreniji med nalogami z odloženim odzivom. Biološka psihiatrija. 2006; 60: 235 – 241. [PubMed]
  • Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Fizična kondicija in akademski dosežki pri učencih tretjih in petih razredov. Časopis za šport in vadbeno psihologijo. 2007; 29: 239 – 252. [PubMed]
  • Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Vpliv telesne vzgoje in ravni dejavnosti na dosežke pri otrocih. Medicina in znanost v športu in vadbi. 2006; 38: 1515 – 1519. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF. Fitnes učinki na kognitivno funkcijo starejših odraslih: metaanalitična študija. Psihološka znanost. 2003; 14: 125 – 130. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ in sod. Kardiovaskularna kondicija, kortikalna plastičnost in staranje. Zbornik Nacionalne akademije znanosti. 2004; 101: 3316 – 3321. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Cox RW. AFNI: programska oprema za analizo in vizualizacijo funkcionalnih magnetnoresonančnih nevrografij. Računalniki in biomedicinske raziskave. 1996; 29: 162 – 173. [PubMed]
  • Das JP, Mishra RK, bazen JE. Poskus kognitivne sanacije težav pri branju besed. Časopis za učne ovire. 1995; 28: 66 – 79. [PubMed]
  • Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Ocena kognitivnih procesov. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994.
  • Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Otroška prekomerna teža in akademska uspešnost: nacionalna študija vrtcev in prvošolcev. Raziskave debelosti. 2004; 12: 58 – 68. [PubMed]
  • Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA, et al. Učinki aerobne vadbe na kognitivno delovanje otrok s prekomerno telesno težo: randomizirano nadzorovano preskušanje. Četrtletno raziskovanje za vadbo in šport. 2007; 78: 510–519. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Diamond A. Tesna povezava motoričnega razvoja in kognitivnega razvoja ter možganov in prefrontalne skorje. Razvoj otroka. 2000; 71: 44 – 56. [PubMed]
  • Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR, et al. Nevrobiologija vadbe. Debelost (srebrna pomlad) 2006; 14: 345 – 356. [PubMed]
  • Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, Dean K. Povezava akademske uspešnosti s telesno aktivnostjo in telesno pripravljenostjo pri otrocih. Znanost o otroških vajah. 2001; 13: 225 – 237.
  • Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. Preiskava učinkov vsakodnevne telesne dejavnosti na zdravje osnovnošolcev v Južni Avstraliji. International Journal of Epidemiology. 1983; 12: 308 – 313. [PubMed]
  • Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Vpliv konteksta na vedenje, povezano s sakado, in možgansko aktivnostjo. Neuroimage. 2007; 36: 774 – 784. [PubMed]
  • Eigsti IM, Zayas V, Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB in sod. Napovedovanje kognitivnega nadzora od predšolske do pozne adolescence in mlade odraslosti. Psihološka znanost. 2006; 17: 478 – 484. [PubMed]
  • Eslinger PJ. Konceptualizacija, opisovanje in merjenje sestavnih delov izvršilnih funkcij: Povzetek. V: Lyon GR, Krasnegor NA, uredniki. Pozor, spomin in izvršna funkcija. Baltimore: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. strani 367 – 395.
  • Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. Meta-regresija za preučevanje razmerja med aerobno kondicijo in kognitivno zmogljivostjo. Raziskave možganov. 2006; 52: 119 – 130. [PubMed]
  • Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S. Opis in ocena procesa programa telesnega treninga za debele otroke. Četrtletno raziskovanje za vadbo in šport. 1999; 70: 65–69. [PubMed]
  • Hill AB. Okolje in bolezni: Združenje ali vzročnost? Zbornik Kraljevega združenja za medicino. 1965; 58: 295 – 300. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Bodite pametni, vadite svoje srce: vadite učinke na možgane in kognicijo. Narava Nevroznanost. 2008; 9: 58 – 65. [PubMed]
  • Ismail AH. Učinki dobro organiziranega programa telesne vzgoje na intelektualno uspešnost. Raziskovanje telesne vzgoje. 1967; 1: 31 – 38.
  • Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G, Calhoun VD, Liddle PF. Model prilagodljive refleksne obdelave nevrokognitivne funkcije: podpiranje dokazov iz velikega obsega (n = 100) fMRI študije naloge slušnega oddbalja. Neuroimage. 2005; 25: 899 – 915. [PubMed]
  • Knudsen EI. Občutljiva obdobja v razvoju možganov in vedenje. Journal of Cognitive Neuroscience. 2004, 16: 1412 – 1425. [PubMed]
  • Kolb B, Whishaw IQ. Plastičnost in vedenje možganov. Letni pregled psihologije. 1998; 49: 43 – 64. [PubMed]
  • Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, et al. Staranje, fitnes in nevrokognitivne funkcije. Narava. 1999; 400 (6743): 418 – 419. [PubMed]
  • Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Nevropsihološka ocena. 4th ed. New York: Oxford University Press; 2004.
  • Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ in sod. Zorenje široko porazdeljenih možganskih funkcij podpira kognitivni razvoj. Neuroimage. 2001; 13: 786 – 793. [PubMed]
  • McDowell JE, Brown GG, Paulus M, Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ in sod. Nevronski korelati refiksacijskih sakade in antisakasije pri normalnih osebah in shizofreniji. Biološka psihiatrija. 2002; 51: 216 – 223. [PubMed]
  • McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Tehnični priročnik. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
  • Morris JS, DeGelder B, Weiskrantz L, Dolan RJ. Diferencialni ekstrageniculostriaratni in amigdalani odzivi na predstavitev čustvenih obrazov na kortikalno slepem polju. Možgani 2001; 124 (Pt 6): 1241 – 1252. [PubMed]
  • Moram A, Tybor DJ. Fizična aktivnost in sedeče vedenje: pregled vzdolžnih študij teže in gnojnosti pri mladosti. Mednarodni časopis za debelost (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84 – S96. [PubMed]
  • Naglieri JA. Osnove ocene CAS. New York: Wiley; 1999.
  • Naglieri JA, Das JP. Kognitivni sistem ocenjevanja: Interpretivni priročnik. Itasca, IL: Riverside Publishing; 1997.
  • Naglieri JA, Rojahn J. Sestavi veljavnost teorije PASS in CAS: Korelacije z dosežkom. Časopis za vzgojno psihologijo. 2004; 96: 174 – 181.
  • Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Črno-bele razlike v kognitivni obdelavi: Študija načrtovanja, pozornosti, sočasne in zaporedne teorije inteligence. Časopis za psihoedukacijsko oceno. 2005; 23: 146 – 160.
  • Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Razširjenost prekomerne teže in debelosti v ZDA, 1999 – 2004. JAMA: Časopis Ameriškega medicinskega združenja. 2006; 295: 1549 – 1555. [PubMed]
  • Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R in sod. Centri za nadzor in preprečevanje bolezni Razvrščeni grafikoni 2000 za Združene države Amerike: Izboljšave različice Nacionalnega centra za zdravstveno statistiko 1977. Pediatrija. 2002; 109: 45 – 60. [PubMed]
  • Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, Hen R, McKhann GM in sod. In vivo korelat nevrogeneze, ki jo povzroča vadba, pri odraslem dentatnem girusu. Zbornik Nacionalne akademije znanosti. 2007; 104: 5638 – 5643. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Rabbitt P. Uvod: Metodologije in modeli pri preučevanju izvršilne funkcije. V: Zajec P, urednik. Metodologija čelne in izvršilne funkcije. Hove, Vzhodni Sussex, Velika Britanija: Psychology Press Ltd; 1997. strani 1 – 38.
  • Rakison DH, Woodward AL. Nove perspektive o učinkih delovanja na zaznavni in kognitivni razvoj. Razvojna psihologija. 2008; 44: 1209 – 1213. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P. Učinki telesne vzgoje, povezane z zdravjem, na akademske dosežke: Projekt SPARK. Četrtletno raziskovanje za vadbo in šport. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
  • Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Zahtevane telesne aktivnosti in študijske ocene: Nadzorovana vzdolžna študija. V: Ilmarinen J, Valimaki I, uredniki. Otroci in šport. Berlin: Springer Verlag; 1984. strani 58 – 63.
  • Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Zmanjšan šolski dosežek pri prekomerno težkih srednješolcih. Debelost (srebrna pomlad) 2008; 16: 1535 – 1538. [PubMed]
  • Sibley BA, Etnier JL. Razmerje med telesno aktivnostjo in kognicijo pri otrocih: metaanaliza. Znanost o otroških vajah. 2003; 15: 243 – 256.
  • Sommerville JA, Decety J. Tkanje tkanine socialne interakcije: artikuliranje razvojne psihologije in kognitivne nevroznanosti na področju motoričnega spoznanja. Psihonomski bilten in pregled. 2006; 13: 179–200. [PubMed]
  • Strong WB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B et al. Dokazna telesna aktivnost za mladost v šoli. Časopis za pediatrijo. 2005; 146: 732 – 737. [PubMed]
  • Sweeney JA, Luna B, Keedy SK, McDowell JE, Clementz BA. fMRI študije nadzora nad gibanjem oči: raziskovanje interakcij kognitivnih in senzimotornih možganskih sistemov. Neuroimage. 2007; (36 Suppl 2): T54 – T60. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Talairach J, Tournoux P. Koplanarni stereotaksični atlas človeških možganov: 3-dimenzionalni proporcionalni sistem - pristop k slikanju možganov. New York: Thieme Medical Publishers; 1988.
  • Taras H. Fizična aktivnost in uspešnost učencev v šoli. Journal of School Health. 2005; 75: 214 – 218. [PubMed]
  • Taras H, Potts-Datema W. Debelost in uspešnost učencev v šoli. Journal of School Health. 2005; 75: 291 – 295. [PubMed]
  • Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J. Vadba in inteligenca, spoznavanje in akademski dosežki otrok. Pregled pedagoške psihologije. 2008; 20: 111–131. [PMC brez članka] [PubMed]
  • Tuckman BW, Hinkle JS. Eksperimentalna študija fizičnih in psiholoških učinkov aerobne vadbe na šolarje. Zdravstvena psihologija. 1986; 5: 197 – 207. [PubMed]
  • Oddelek B. Hkrati sklepanje na FMRI podatke. Milwaukee, WI: Inštitut za biofiziko, Medicinski fakultet Wisconsina; 1997.
  • Welsh MC, Friedman SL, Spieker SJ. Izvršilne funkcije pri razvoju otrok: trenutne konceptualizacije in vprašanja za prihodnost. V: McCartney K, Phillips D, uredniki. Blackwell Priročnik za zgodnji otroški razvoj. Malden, MA: Blackwell Publishing; 2006. strani 167 – 187.
  • Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Fizična aktivnost, vključno s hojo, in kognitivne funkcije pri starejših ženskah. JAMA: Časopis Ameriškega zdravniškega združenja. 2004; 292: 1454 – 1461. [PubMed]
  • Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Mejne vrednosti aerobne kondicije, povezane z učnim uspehom petega razreda. Ameriški časopis za zdravstveno vzgojo. (Sprejeto)
  • Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Vpliv fizičnega napora na duševno sposobnost glede na trening. Zaznavne in motorične spretnosti. 1991; 73: 1215 – 1221. [PubMed]