Ang Pagpapa-ehersisyo ay Nagpapabuti sa Pagpapaandar at Pagpapatupad ng Utak at Nagbabago ng Utak sa Pag-activate sa Mga Bata na sobra sa timbang: Ang Randomized Controlled Trial (2011)

Kalusugan Psychol. May-akda ng manuskrito; na magagamit sa PMC Jan 1, 2012.
Nai-publish sa pangwakas na na-edit na form bilang:
PMCID: PMC3057917
NIHMSID: NIHMS245691
Ang huling bersyon na na-edit ng publisher ng artikulong ito ay magagamit sa Kalusugan Psychol
Tingnan ang iba pang mga artikulo sa PMC na sumipi ang nai-publish na artikulo.

abstract

Layon

Sinubok ng eksperimentong ito ang teorya na ang pag-eehersisyo ay magpapabuti sa paggana ng ehekutibo

Disenyo

Ang mga batang 7 hanggang 11 taong gulang na nakaupo at sobra sa timbang ( N = 171, 56% babae, 61% Itim, M ± SD edad 9.3 ± 1.0 taon, body mass index (BMI) 26 ± 4.6 kg/m2 , BMI z-score 2.1 ± 0.4) ay random na isinama sa 13 ± 1.6 na linggo ng isang programa ng ehersisyo (20 o 40 minuto/araw), o isang kontrol na kondisyon.

Mga pangunahing hakbang sa kinalabasan

Blinded, standardized psychological evaluations (Cognitive Assessment System at Woodcock-Johnson Tests of Achievement III) tinataya cognition at academic achievement. Functional magnetic resonance imaging sinusukat aktibidad ng utak sa panahon ng mga gawain ng ehekutibong gawain.

Mga resulta

Ang layunin na gamutin ang pagsusuri ay nagsiwalat ng mga benepisyo ng pagtugon sa dosis ng pag-eehersisyo sa tagumpay ng ehekutibo at matematika. Ang paunang katibayan ng mas mataas na bilateral prefrontal cortex activity at nabawasan ang bilateral posterior parietal cortex activity dahil sa ehersisyo ay naobserbahan rin.

Konklusyon

Pare-pareho sa mga resulta na nakuha sa mga matatanda na may sapat na gulang, isang partikular na pagpapabuti sa pagpapaandar ng ehekutibo at pagbabago ng pag-activate ng utak dahil sa ehersisyo ay naobserbahan. Ang mga resulta ng kognitibo at tagumpay ay nagdaragdag ng katibayan ng tugon ng dosis, at pahabain ang pang-eksperimentong katibayan sa pagkabata. Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay ng impormasyon sa isang pang-edukasyon na resulta. Bukod sa kahalagahan nito para sa pagpapanatili ng timbang at pagbabawas ng mga panganib sa kalusugan sa panahon ng epidemya sa labis na katabaan ng pagkabata, ang pisikal na aktibidad ay maaaring maging isang simple, mahalagang paraan ng pagpapahusay ng mga aspeto ng pag-uugali ng kaisipan ng mga bata na sentro sa pagpapaunlad ng kognitibo. Maaaring hikayatin ng impormasyong ito ang mga tagapagturo upang ipatupad ang malusog na pisikal na aktibidad.

Keywords: katalusan, aerobic exercise, labis na katabaan, antisaccade, fMRI

Ang tungkuling ehekutibo ay tila mas sensitibo kaysa sa iba pang aspeto ng kognisyon sa pagsasanay ng aerobic exercise ( Colcombe & Kramer, 2003 ). Ang tungkuling ehekutibo ay bumubuo ng superbisyong kontrol sa mga tungkuling kognitibo upang makamit ang isang layunin at namamagitan sa pamamagitan ng prefrontal cortex circuitry. Ang pagpaplano at pagsasagawa ng mga pagkakasunod-sunod ng aksyon na bumubuo sa pag-uugaling nakadirekta sa layunin ay nangangailangan ng paglalaan ng atensyon at memorya, pagpili at pagpigil ng tugon, pagtatakda ng layunin, pagpipigil sa sarili, pagsubaybay sa sarili, at mahusay at nababaluktot na paggamit ng mga estratehiya ( Eslinger, 1996 ; Lezak, Howieson, & Loring, 2004 ). Ang teorya ng tungkuling ehekutibo ay iminungkahi batay sa ebidensya na ang aerobic exercise ay piling nagpapabuti sa pagganap ng mga matatanda sa mga gawain ng tungkuling ehekutibo at humahantong sa kaukulang pagtaas sa aktibidad ng prefrontal cortex ( Colcombe et al., 2004 ; Kramer et al., 1999 ). Ang pag-unlad ng kognitibo at neural ng mga bata ay maaaring sensitibo sa pisikal na aktibidad ( Diamond, 2000 ; Hillman, Erickson, & Kramer, 2008 ; Kolb & Whishaw, 1998 ). Ang mga teoretikal na salaysay ng mga ugnayan sa pagitan ng pag-uugali ng motor at pag-unlad ng kognitibo sa panahon ng pagkabata ay mula sa mga hipotemang network ng utak hanggang sa pagbuo ng mga representasyon ng persepsyon-aksyon ( Rakison & Woodward, 2008 ; Sommerville & Decety, 2006 ).

Isang meta-analysis ng mga pag-aaral sa ehersisyo sa mga bata ang nagpakita ng pinabuting kognisyon sa pamamagitan ng ehersisyo; gayunpaman, ang mga resulta ng randomized trial ay hindi pare-pareho ( Sibley & Etnier, 2003 ). Ang isang piling epekto ng ehersisyo sa ehekutibong tungkulin ay maaaring magpaliwanag ng magkahalong resulta ng eksperimento na nakuha sa mga bata ( Tomporowski, Davis, Miller, & Naglieri, 2008 ). Ang mga pag-aaral na gumagamit ng mga gawaing kognitibo na nangangailangan ng ehekutibong tungkulin ay nagpakita ng mga benepisyo ng ehersisyo ( Davis et al., 2007 ; Tuckman & Hinkle, 1986 ), habang ang mga gumagamit ng hindi gaanong sensitibong mga sukat ay hindi ( Lezak et al., 2004 , pp. 36, 611–612; hal., Ismail, 1967 ; Zervas, Apostolos, & Klissouras, 1991 ). Ang isang paunang ulat mula sa pag-aaral na ito, na may mas maliit na sample, ay nagpakita ng benepisyo ng ehersisyo sa ehekutibong tungkulin ( Davis et al., 2007 ). Ang mga pangwakas na resulta ay inilalahad dito.

Sa mga bata, ang masiglang pisikal na aktibidad ay naiugnay sa mas mahusay na mga marka ( Coe, Pivarnik, Womack, Reeves, & Malina, 2006 ; Taras, 2005 ), pisikal na kalakasan sa akademikong tagumpay ( Castelli, Hillman, Buck, & Erwin, 2007 ; Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus, & Dean, 2001 ; Wittberg, Northrup, Cottrell, & Davis, tinanggap ), at labis na timbang na may mas mahinang tagumpay ( Castelli et al., 2007 ; Datar, Sturm, & Magnabosco, 2004 ; Dwyer et al., 2001 ; Shore et al., 2008 ; Taras & Potts-Datema, 2005 ). Ang pinakamatibay na konklusyong maaaring mabuo tungkol sa epekto ng pisikal na aktibidad sa akademikong tagumpay, gayunpaman, ay hindi nito napipinsala ang tagumpay, kahit na inaalis nito ang oras sa silid-aralan ( Dwyer, Coonan, Leitch, Hetzel, & Baghurst, 1983 ; Sallis et al., 1999 ; Shephard et al., 1984 ). Dahil ang sobrang timbang ay isang palatandaan ng talamak na kawalan ng aktibidad ( Must & Tybor, 2005 ), ang mga batang sobra sa timbang at laging nakaupo ay maaaring mas malamang na makinabang sa ehersisyo kaysa sa mga batang payat.

Ang pangunahing teorya ng pag-aaral na ito ay ang di-aktibo, sobra sa timbang na mga bata na nakatalaga sa ehersisyo ay magpapabuti ng higit sa mga bata sa kondisyon ng kontrol sa paggana ng ehekutibo, ngunit hindi iba pang mga prosesong nagbibigay-malay tulad ng paglaban sa kaguluhan, spatial at logic na proseso, at sequencing. Ang pangalawang pangyayaring ito ay ang isang dosis na kaugnay na pagtugon ay makikita sa pagitan ng ehersisyo at katalusan. Ang mga epekto sa akademikong nakamit ay na-guhit. Batay sa mga naunang pag-aaral sa mga matatanda na nagpapakita ng mga pagbabago na may kaugnayan sa ehersisyo sa pag-andar ng utak, ang mga epekto sa aktibidad sa prefrontal cortex circuitry ay tinutuklasan gamit ang functional magnetic resonance imaging (fMRI) sa isang subgroup ng mga kalahok.

Paraan

Pangunahing Pag-aaral

Mga Kalahok

Ang mga mag-aaral ay kinuha mula sa mga paaralan noong 2003–2006 para sa isang pagsubok ng aerobic exercise sa kalusugan ng mga bata. Ang mga bata ay karapat-dapat kung sila ay sobra sa timbang (≥85th percentile BMI) ( Ogden et al., 2002 ), hindi aktibo (walang regular na programa ng pisikal na aktibidad >1 oras/linggo), at walang kondisyong medikal na makakaapekto sa mga resulta ng pag-aaral o maglilimita sa pisikal na aktibidad. Isang daan at pitumpu't isang batang may edad na 7–11 taong gulang ang kinuha nang random (56% babae, 61% Itim, 39% Puti, M ± SD edad 9.3 ± 1.0 taon, body mass index (BMI) 26.0 ± 4.6 kg/m2 , BMI z-score 2.1 ± 0.4, antas ng edukasyon ng magulang (ibig sabihin, pangunahing tagapag-alaga) 5.0 ± 1.1, kung saan 1 = mas mababa sa ika-7 baitang, 2 = ika-8 o ika-9, 3 = ika-10 o ika-11, 4 = nagtapos sa hayskul, 5 = may ilang kolehiyo, 6 = nagtapos sa kolehiyo, 7 = postgraduate). Isang bata ang hindi isinama sa posttest dahil sa isang psychiatric hospitalization na naganap pagkatapos ng randomization. Hinikayat ang mga bata na mag-posttest anuman ang pagsunod sa interbensyon. Labing-isang batang umiinom ng gamot para sa attention deficit disorder ang isinama (at ininom ang kanilang gamot gaya ng dati; n = 4 sa kontrol, n = 4 sa mababang dosis, at n = 3 sa grupong may mataas na dosis) upang mapakinabangan ang pagiging pangkalahatan. Kumpleto ang mga bata at magulang sa nakasulat na pahintulot at pagpayag. Sinuri at inaprubahan ang pag-aaral ng Institutional Review Board ng Medical College of Georgia. Naganap ang pagsusuri at interbensyon sa Medical College of Georgia. Ang diagram ng daloy ng kalahok ay ipinapakita sa Fig. 1.

Lar 1 

Ang diagram ng dalas ng kalahok.

Disenyo ng pag-aaral

Ang mga bata ay binigyan nang random ng estatistiko sa mababang dosis (20 minuto / araw) o mataas na dosis (40 minuto / araw) aerobic exercise, o sa isang walang exercise control. Ang pagsasaling-wika ay binubuo ng lahi at kasarian. Nakumpleto ang mga takdang-aralin hanggang sa nakumpleto ang pagsusuri ng baseline, pagkatapos ay nakipag-ugnayan sa coordinator ng pag-aaral, na nagpapaalam sa mga paksa. Ang kondisyon ng kontrol ay hindi nagbibigay ng anumang pagkatapos ng programa ng paaralan o transportasyon. Ang mga kondisyon sa ehersisyo ay katumbas ng intensity, at naiiba lamang sa tagal (ibig sabihin, paggasta ng enerhiya). Ang limang cohort ay sumali sa pag-aaral sa paglipas ng mga taon ng 3.

Aerobic Exercise Intervention

Ang mga batang nakatalaga sa pag-eehersisyo ay inilipat sa isang programa ng ehersisyo pagkatapos ng klase tuwing araw ng pasukan (ratio ng estudyante:guro na humigit-kumulang 9:1). Ang diin ay sa intensidad, kasiyahan, at kaligtasan, hindi sa kompetisyon o pagpapahusay ng kasanayan. Ang mga aktibidad ay pinili batay sa kadalian ng pag-unawa, kasiyahan, at pagpukaw ng paulit-ulit na masiglang paggalaw, at kabilang ang mga larong tumatakbo, jump rope, at binagong basketball at soccer ( Gutin, Riggs, Ferguson, & Owens, 1999 ). Ang handbook ng programa ay makukuha kapag hiniling. Ang mga heart rate monitor (S610i; Polar Electro, Oy, Finland; 30 segundong epoch) ay ginamit upang obserbahan ang dosis. Ang average na heart rate ng bawat bata sa mga sesyon ay itinatala araw-araw, at ang mga puntos ay iginawad para sa pagpapanatili ng average na >150 beats kada minuto. Ang mga puntos ay tinubos para sa mga lingguhang premyo. Ang mga batang nakatalaga sa kondisyon ng mataas na dosis ay nakakumpleto ng dalawang 20 minutong laban bawat araw. Ang mga batang nasa kondisyon ng mababang dosis ay nakakumpleto ng isang 20 minutong laban, at pagkatapos ay isang 20 minutong panahon ng mga aktibidad na hindi aktibo (hal. mga board game, card game, drawing) sa ibang silid. Walang ibinigay na pagtuturo sa panahong ito. Ang bawat sesyon ay nagsisimula sa limang minutong warm-up (katamtamang cardiovascular activity, static at dynamic stretching). Ang mga bouts ay nagtapos sa water break, magaan na cool down cardiovascular activity, at static stretching.

Sa panahon ng 13 ± 1.6 na linggo ng interbensyon (13 ± 1.5, 13 ± 1.7 sa mababa at mataas na kondisyon ng dosis, ayon sa pagkakabanggit), ang pagdalo ay 85 ± 13% (85 ± 12, 85 ± 14). Ang average na rate ng puso ay 166 ± 8 beats bawat minuto (167 ± 7, 165 ± 8). Nakamit ng mga bata ang isang average na rate ng puso> 150 beats bawat minuto sa karamihan ng mga araw (87 ± 10% sa pangkalahatan; 89 ± 8, 85 ± 12 sa mababa at mataas na mga kondisyon ng dosis, ayon sa pagkakabanggit). Ang tagal ng panahon ng interbensyon, average na pagdalo, rate ng puso, at proporsyon ng oras na nakamit ang layunin sa rate ng puso ay pareho sa mga kondisyon ng ehersisyo, at ang oras sa pagitan ng baseline at posttest ay magkatulad sa lahat ng mga kundisyong pang-eksperimento (19 ± 3.3, 18 ± 2.6, 18 ± 2.5 linggo sa pagkontrol, mababa, at mataas na mga kondisyon ng dosis, ayon sa pagkakabanggit).

Mga Panukala

Isang standardized psychological battery ang sumukat sa kognisyon at achievement sa baseline at posttest. Karamihan sa mga bata (98%) ay sinuri ng parehong tester, sa parehong oras ng araw, at sa parehong silid sa baseline at posttest. Walang alam ang mga tester sa kondisyon ng bata sa eksperimento. Sinuri ang mga standard score. Sa kabuuan, 5 cohort ang nagbigay ng datos para sa kognisyon at 4 na cohort para sa achievement. Ang mean ay nasa normal na saklaw ( Talahanayan 1 ).

Table 1 

Nagbibigay-malaya at tagumpayb iskor (M ± SE) sa pamamagitan ng grupo sa baseline at posttest, at naka-adjust na paraan sa post

Isang istandardisado, batay sa teorya ( Das, Naglieri, & Kirby, 1994 ; Naglieri, 1999 ) na pagtatasa ng kognitibo na may mahusay na mga katangiang psychometric, ang ginamit ( Naglieri & Das, 1997 ). Ang Cognitive Assessment System ay istandardisado sa isang malaking kinatawan na sample ng mga batang may edad 5-17 taon na halos kapareho ng populasyon ng US sa ilang mga demograpikong baryabol (hal., edad, lahi, rehiyon, kapaligiran ng komunidad, klasipikasyon ng edukasyon, at edukasyon ng magulang). Ito ay may malakas na kaugnayan sa akademikong tagumpay ( r = .71), bagama't wala itong mga aytem na katulad ng tagumpay ( Naglieri & Rojahn, 2004 ). Ito ay kilala na tumutugon sa mga interbensyon sa edukasyon ( Das, Mishra, & Poole, 1995 ), at nagbubunga ito ng mas maliliit na pagkakaiba sa lahi at etniko kaysa sa mga tradisyonal na pagsusulit sa katalinuhan, na ginagawa itong mas angkop para sa pagtatasa ng mga grupong may kapansanan ( Naglieri, Rojahn, Aquilino, & Matto, 2005 ).

Sinusukat ng Cognitive Assessment System ang mga kakayahang pangkaisipan ng mga bata na tinukoy batay sa apat na magkakaugnay na prosesong kognitibo: Pagpaplano, Atensyon, Sabay-sabay, at Sunod-sunod. Ang bawat isa sa apat na iskala ay binubuo ng tatlong subtest. Tanging ang Planning scale lamang ang sumusukat sa executive function (ibig sabihin, pagbuo at aplikasyon ng estratehiya, self-regulation, intentionality, at paggamit ng kaalaman; internal reliability r = .88). Ang Planning scale ay may mas mahusay na reliability kaysa sa mga neuropsychological test ng executive function ( Rabbitt, 1997 ). Sinusukat ng mga natitirang iskala ang iba pang aspeto ng cognitive performance, at sa gayon ay maaaring matukoy kung ang mga epekto ng ehersisyo sa mga bata ay mas malakas para sa executive function kaysa sa iba pang mga prosesong kognitibo. Ang Attention tests ay nangangailangan ng nakatutok, piling cognitive activity at paglaban sa distraction (internal reliability r = .88). Ang Simultaneous subtests ay kinabibilangan ng mga spatial at logical na tanong na naglalaman ng nonverbal at verbal na nilalaman (internal reliability r = .93). Ang Successful task ay nangangailangan ng pagsusuri o pag-alala sa stimuli na nakaayos nang sunod-sunod, at pagbuo ng mga tunog nang maayos (internal reliability r = .93). Ang mga paunang resulta sa panukat na ito ay nailathala na ( Davis et al., 2007 ). Isang bata ang maling naibigay sa batang 8 taong gulang ang bersyon ng pagsusulit noong baseline noong ito ay 7 taong gulang.

Ang akademikong tagumpay ng mga bata ay sinukat gamit ang dalawang mapagpapalit na anyo ng Woodcock-Johnson Tests of Achievement III ( McGrew & Woodcock, 2001 ) na sapalarang pinagtimbang. Ang mga kumpol ng Malawak na Pagbasa at Malawak na Matematika ang mga kinalabasan na kinagigiliwan. Isang daan at apatnapu't isang bata sa 4 na cohort ang nagbigay ng datos ng tagumpay.

Statistical Analysis

Sinuri ng intent to treat ang mga pagkakaiba ng grupo sa kognisyon at nakamit sa posttest, inaayos para sa baseline score. Isinagawa ang mga pagsusuri gamit ang huling obserbasyon na carried forward imputation para sa 7 batang hindi nagbigay ng datos mula sa posttest. Isinama ang mga covariate (cohort, lahi, kasarian, edukasyon ng magulang) kung ang mga ito ay nauugnay sa dependent variable. Sinuri ang mga Planning, Simultaneous, Attention, at Successive scales, pati na rin ang mga Broad Reading at Broad Math cluster. Isinagawa ang mga a priori contrast na sumusubok sa isang linear trend, at paghahambing ng control group sa dalawang grupo ng ehersisyo, kasama ang orthogonal quadratic at low vs. high dose contrasts. Tinasa ang statistical significance sa α = .05. Inulit ang mga makabuluhang pagsusuri na hindi isinama ang 11 batang umiinom ng mga gamot para sa attention deficit disorder, at hindi isinama ang 18 pitong taong gulang, na dahil sa kanilang edad ay binigyan ng bahagyang kakaibang bersyon ng Cognitive Assessment System. Tinatayang nagbibigay ng 80% na kapangyarihan ang laki ng sample na 62 paksa bawat grupo upang matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng mga grupo na may 6.6 na unit.

FMRI Substudy

Mga Kalahok

Dalawampung bata sa huling pangkat ng pag-aaral ang lumahok sa isang fMRI pilot study na binubuo ng baseline (control n = 9, ehersisyo n = 11) at posttest (control n = 9, ehersisyo n = 10) brain scans. Ang mga batang kaliwete at ang mga nakasuot ng salamin ay hindi isinama. Isang posttest session sa grupo ng ehersisyo ang tinanggihan. Walang makabuluhang pagkakaiba sa mga katangian sa pagitan ng subset na ito (9.6 ± 1.0 taon, 40% babae, 40% Itim, BMI 25.3 ± 6.0, BMI z -score 1.9 ± 0.46) at ng iba pang bahagi ng sample. Ang mga grupo ng ehersisyo na mababa at mataas ang dosis (14 ± 1.7 linggong ehersisyo) ay pinagsama-sama para sa mga pagsusuri ng fMRI.

Disenyo at Pamamaraan

Ang mga imahe ay nakuha gamit ang isang GE Signa Excite HDx 3 Tesla MRI system (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI). Ang mga visual stimuli ay ipinakita gamit ang mga MRI compatible goggles (Resonance Technologies, Inc., Northridge, CA), at ang mga galaw ng mata ay minanmanan gamit ang isang eye tracking system na nagpapahintulot sa mga imbestigador na makita na ang mga kalahok ay gising at abala sa gawain. Ang mga kalahok ay nakasuot ng ear plugs at ang kanilang mga ulo ay pinigilan gamit ang isang vacuum pillow. Bago ang pagkuha ng datos ng MRI, ang magnetic homogeneity ay na-optimize gamit ang isang automated shimming procedure na tumutukoy sa mga low order shim value sa pamamagitan ng pagsasagawa ng least squares fits ng mga magnetic field maps at awtomatikong inilalapat ang mga low order shim value bilang direct current offset currents sa X, Y, at Z gradient waveforms. Ang mga functional na imahe ay nakuha gamit ang isang spoiled gradient echo planar imaging sequence (oras ng pag-uulit (TR) 2800 ms, oras ng echo (TE) 35 ms, anggulo ng pag-flip 90°, field of view (FOV) 280 × 280 mm² , matrix 96 × 96, 34 na hiwa, kapal ng hiwa 3.6 mm). Susunod, ang mga istruktural na imahe ay nakuha gamit ang isang 3-dimensional na mabilis na spoiled gradient echo sequence (TR 9.0 ms, TE 3.87 ms, anggulo ng pag-flip 20°, FOV 240 × 240 mm² , matrix 512 × 512, 120 hiwa, kapal ng hiwa 1.3 mm). Ang mga high resolution na istruktural na imahe ay ginamit upang gawing normal ang mga functional na imahe sa isang karaniwang stereotaxic space para sa mga pagsusuri ( Talairach & Tournoux, 1988 ).

Antisaccade task

Nakuha ang datos ng functional imaging habang kinukumpleto ng mga kalahok ang isa pang sukat ng ehekutibong tungkulin, isang gawaing antisaccade ( McDowell et al., 2002 ). Ang wastong pagganap ng antisaccade ay nangangailangan ng pagpigil sa isang prepotent na tugon sa isang visual cue at ang pagbuo ng isang tugon sa lokasyon ng mirror image ng cue na iyon (kabaligtaran, parehong distansya mula sa central fixation). Pagkatapos ng isang paunang panahon ng fixation (25.2 segundo), isang block paradigm ang nagpalitan sa pagitan ng baseline ( N = 7 bloke; 25.2 segundo ng isang krus na ipinakita sa central fixation) at experimental ( N = 6 na bloke; 25.2 segundo na binubuo ng 8 antisaccade trials, 48 ​​trials sa kabuuan) na mga kondisyon (5.46 minutong oras ng pagtakbo; 117 tomo; ang unang 2 tomo ay tinanggal sa pagsusuri upang isaalang-alang ang magnetization stabilization). Sa panahon ng baseline, inutusan ang mga kalahok na tumitig sa krus. Sa mga pagsubok na antisaccade, ang mga kalahok ay inutusang tumitig sa isang gitnang krus hanggang sa ito ay pumutok, at pagkatapos ay isang pahiwatig sa paligid ang nagsenyas sa mga kalahok na tumingin nang mabilis hangga't maaari sa lokasyon ng mirror image ng pahiwatig, nang hindi tinitingnan ang mismong pahiwatig. Ang mga kalahok ay nagkaroon ng dalawang magkahiwalay na sesyon ng pagsasanay bago ang bawat sesyon ng scanner upang matiyak na nauunawaan nila ang mga tagubilin. Ang mga tauhan na nakikipag-ugnayan sa mga bata habang isinasagawa ang scan ay hindi alam ang takdang-aralin ng bata.

Pag-aaral ng imahe

Isinagawa ang mga pagsusuri gaya ng mga naunang nailathalang datos mula sa aming laboratoryo ( Camchong, Dyckman, Austin, Clementz, & McDowell, 2008 ; Camchong, Dyckman, Chapman, Yanasak, & McDowell, 2006 ; Dyckman, Camchong, Clementz, & McDowell, 2007 ; McDowell et al., 2002 ) gamit ang AFNI software ( Cox, 1996 ). Sa madaling salita, para sa bawat sesyon, ang mga volume ay naitala sa isang kinatawan na volume upang itama ang minor na paggalaw ng ulo (at 6 na regressor ang kinalkula: 1 bawat isa para sa a) rotational, at b) translational na paggalaw ng ulo sa bawat isa sa 3 plane). Isang 4 mm na buong lapad sa kalahating maximum na Gaussian filter ang inilapat sa bawat dataset. Para sa bawat voxel, ang porsyento ng pagbabago sa signal na nakadepende sa antas ng oxygenation ng dugo mula sa baseline ay kinalkula para sa bawat punto ng oras. Ang nagresultang porsyento ng pagbabago sa paglipas ng panahon ay na-detrended para sa linear drift at iniugnay sa isang trapezoidal reference function na nagmomodelo ng baseline (fixation) at experimental (antisaccade) na mga kondisyon, gamit ang 6 na parameter ng paggalaw bilang mga noise regressor. Ang datos ay pagkatapos ay binago sa standardized space batay sa Talairach at Tournoux Atlas ( Talairach & Tournoux, 1988 ), at muling na-resample sa 4 × 4 × 4 mm voxels.

Upang matukoy ang neural circuitry na sumusuporta sa antisaccade performance ( Larawan 2 ), ang datos ay pinagsama-sama sa mga grupo at mga time point para sa pagsusuri ng variance. Upang maprotektahan laban sa mga false positive, isang cluster threshold method na hinango mula sa mga Monte Carlo simulation (batay sa geometry ng data set) ang inilapat sa F map ( Ward, 1997 ). Batay sa mga simulation na ito, ang family wise alpha sa p = .05 ay napreserba na may indibidwal na voxel na naka-threshold sa p = .0005 at isang cluster size na 3 voxel (192 µL). Ang nagresultang clustered F map ay ginamit upang matukoy ang regional blood oxygenation level signal change.

Lar 2 

Ang mga ehe ng view na nagpapakita ng antas ng oksihenasyon ng dugo depende sa porsyento ng pagbabago ng signal na nauugnay sa pagganap ng antisaccade mula sa isang pagsusuri ng isang-sample sa tatlong iba't ibang mga antas sa utak. Ang data mula sa mga sesyon ng 39 (mga batang 20 sa baseline, 19 sa posttest) ay ...
Pinag-aaralan ng rehiyon ng interes

Para sa bawat rehiyon ng cortical na nagpakita ng makabuluhang aktibidad sa clustered F map (frontal eye field, supplementary eye field, prefrontal cortex, posterior parietal cortex), isang sphere (radius 8 mm, katulad ng kay Kiehl et al., 2005 ; Morris, DeGelder, Weiskrantz, & Dolan, 2001 ) ang inilagay sa gitna ng masa, kung saan ang bilateral na aktibidad ay gumuho sa iba't ibang hemisphere. Ang mga pagbabago sa signal na mean percent sa baseline at posttest ay kinalkula para sa bawat rehiyon na pinag-iisipan para sa bawat kalahok, at sinuri ang mga difference score. Dahil sa mga hindi normal na distribusyon ng mga halaga ng rehiyon na pinag-iisipan, ang mga kundisyon sa eksperimento ay inihambing gamit ang Mann-Whitney U test (eksaktong 2-tailed probabilities).

Mga resulta

Psychometric Data

Ang kasarian ay may kaugnayan sa mga marka ng Posttest Planning (mga lalaki, 101.3 ± 12.1 vs. mga babae, 105.2 ± 12.7, t = −2.0, p = .044) at Attention (99.8 ± 12.2 vs. 107.5 ± 12.5, t = −4.1, p < .001). Ang lahi ay iniugnay sa mga marka ng Posttest Simultaneous (Puti, 109.3 ± 13.6 vs. Itim, 104.0 ± 10.9, t = 2.9, p = .004) at Broad Math (109.0 ± 9.3 vs. 102.0 ± 10.1, t = 4.2, p < .001). Ang edukasyon ng magulang ay may kaugnayan sa mga marka ng posttest Planning ( r = .18, p = .02), Broad Reading ( r = .27, p = .001) at Broad Math ( r = .27, p = .001). Ang mga covariate na ito ay isinama sa mga kaukulang pagsusuri.

Isang istatistika na makabuluhan walang pagsubok Ang linear contrast ay nagpapahiwatig ng benepisyo ng dosis na tugon ng ehersisyo sa executive function (ibig sabihin, Pagpaplano, Lar 3; L = 2.7, 95% na agwat ng pagtitiwala (CI) 0.6 sa 4.8, t(165) = 2.5, p = .013). Ang walang pagsubok Ang kaibahan ng paghahambing sa grupo ng kontrol sa mga pangkat ng ehersisyo ay makabuluhang nagpapakita na ang pagkakalantad sa alinman sa mababang o mataas na dosis ng programa ng ehersisyo ay nagdulot ng mas mataas na mga marka ng Pagpaplano (L = -2.8, CI = -5.3 sa -0.2, t(165) = 2.1, p = .03). Tulad ng inaasahan, walang mga epekto ang nakita sa Attention, Simultaneous, or Successive na mga antas. Para sa malawak na kumpol ng Math, isang istatistika na makabuluhan walang pagsubok Ang linear contrast ay nagpapahiwatig ng isang benepisyo ng dosis na tugon ng ehersisyo sa matematika na tagumpay (Lar 3; L = 1.6, CI 0.04 sa 3.2, t(135) = 2.03, p = .045). Ang kaibahan ng paghahambing sa mga kondisyon sa ehersisyo sa kalagayan ng kontrol ay hindi makabuluhan sa istatistika (p = .10). Walang nakitang mga epekto sa kumpol ng Broad Reading.

Lar 3 

Ang pag-andar ng eksperimento (Pagpaplano) sa posttest na nababagay para sa sex, pag-aaral ng magulang, at marka ng baseline, at matematika na tagumpay ay nangangahulugang (SE) sa posttest na nababagay para sa lahi, pag-aaral ng magulang, at marka ng baseline, na nagpapakita ng mga epekto ng dosis na tugon ng aerobic exercise ...

Ang mga kondisyon ng mababa at mataas na dosis ay hindi nagkaiba, at walang nakitang quadratic trend. Bukod sa baseline score, ang tanging makabuluhang covariate sa mga pagsusuri ng kognisyon o tagumpay ay kasarian sa Attention analysis ( p < .001) at lahi para sa Broad Math ( p = .03). Magkatulad ang mga resulta nang hindi isinama ang mga batang may attention deficit disorder (linear contrasts sa Planning, t (154) = 2.84, p = .005, Broad Math, t (125) = 2.12, p = .04) at 7-taong-gulang (Planning, t (147) = 2.92, p = .004, Broad Math, t (117) = 2.23, p = .03).

Neuroimaging Data

Ang signal na nakadepende sa antas ng oksihenasyon ng dugo na may kaugnayan sa antisaccade (pagguho sa iba't ibang grupo at oras) ay nagpakita ng cortical saccadic circuitry (kabilang ang frontal eye fields, supplementary eye fields, posterior parietal cortex, at prefrontal cortex; Fig. 2 ), na malinaw na natukoy sa mga nasa hustong gulang ( Luna et al., 2001 ; Sweeney, Luna, Keedy, McDowell, & Clementz, 2007 ). Ang mga pagsusuri sa rehiyon ng interes ay nagpakita ng mga pagkakaiba ng grupo sa mga pagbabago sa signal mula baseline hanggang posttest na makabuluhan sa dalawang rehiyon: bilateral prefrontal cortex (sentro ng masa sa mga coordinate ng Talairach (x,y,z): kanan = 36, 32, 31; kaliwa = −36, 32, 31) at bilateral posterior parietal cortex (kanan = 25, −74, 29; kaliwa = −23, −70, 22). Sa partikular, ang grupong nag-eehersisyo ay nagpakita ng pagtaas ng aktibidad ng bilateral prefrontal cortex ( Larawan 4 , kaliwang panel; U = 20, p = .04) at pagbaba ng aktibidad sa bilateral posterior parietal cortex ( Larawan 4 , kanang panel; U = 18, p = .03) kumpara sa mga kontrol. Ang mga pagsusuri sa rehiyon ng interes ng mga rehiyon ng motor (frontal at supplementary eye field) ay hindi nagpakita ng mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga grupo.

Lar 4 

Boxplots sa pamamagitan ng pang-eksperimentong kondisyon na nagpapakita ng pagbabago sa pag-activate mula sa baseline hanggang posttest. Kaliwang panel: prefrontal cortex. Kanan panel: posterior parietal cortex.

Pagtalakay

Sinubukan ng eksperimento ang epekto ng humigit-kumulang na 3 na buwan ng regular na aerobic exercise sa ehekutibong pag-andar sa mga hindi aktibo, sobrang timbang na mga bata na gumagamit ng mga pagtatasa ng kognitibo, mga hakbang sa tagumpay, at fMRI. Ang multifaceted na diskarte na ito ay nagpahayag ng nagtataguyod na katibayan na ang aerobic exercise ay nagpabuti ng nagbibigay-malay na pagganap. Ang mas partikular, binulag, standardized na mga pagsusuri ay nagpakita ng mga tiyak na dosis na mga benepisyo sa pagtugon ng ehersisyo sa ehekutibong paggana at matematika na tagumpay. Nadagdagan ang prefrontal cortex activity at nabawasan ang posterior parietal cortex activity dahil sa ehersisyo na programa ay sinusunod.

Sa kabuuan, ang mga resultang ito ay naaayon sa mga resulta sa mga nasa hustong gulang patungkol sa mga maipapakitang pagbabago sa pag-uugali at aktibidad ng utak dahil sa ehersisyo ( Colcombe et al., 2004 ; Pereira et al., 2007 ). Nagdaragdag din ang mga ito ng ebidensya ng tugon sa dosis, na partikular na bibihira sa mga pagsubok sa ehersisyo kasama ang mga bata ( Strong et al., 2005 ), at nagbibigay ng mahalagang impormasyon sa isang kinalabasan sa edukasyon. Ang kondisyon ng mataas na dosis ay nagresulta sa mean na mga marka ng Pagpaplano na 3.8 puntos, o isang-kapat ng isang standard deviation (σ = 15), na mas mataas kaysa sa kondisyon ng kontrol. Ang mga demograpiko ay hindi nakatulong sa modelo. Ang mga katulad na resulta ay nakuha nang ang mga batang may attention deficit disorder o mga 7 taong gulang ay hindi isinama. Samakatuwid, ang mga resulta ay maaaring i-generalize sa mga sobrang timbang na Itim o Puti na 7 hanggang 11 taong gulang.

Ang tungkuling ehekutibo ay nabubuo sa pagkabata, at mahalaga para sa adaptibong pag-uugali at pag-unlad ( Best, Miller, & Jones, 2009 ; Eslinger, 1996 ). Sa partikular, ang kakayahang pangasiwaan ang sariling pag-uugali (hal., pagpigil sa mga hindi naaangkop na tugon, pagpapaliban ng kasiyahan) ay mahalaga para sa isang bata upang magtagumpay sa elementarya ( Blair, 2002 ; Eigsti et al., 2006 ). Ang epektong ito ay maaaring may mahahalagang implikasyon para sa pag-unlad ng bata at patakaran sa edukasyon. Kapansin-pansin ang natuklasang pinahusay na tagumpay sa matematika, dahil walang ibinigay na akademikong pagtuturo, at nagmumungkahi na ang mas mahabang panahon ng interbensyon ay maaaring magresulta sa mas maraming benepisyo. Ang naobserbahang pagpapabuti sa tagumpay ay partikular sa matematika, na walang benepisyo sa pagbabasa.

Ipinapalagay namin na ang regular at masiglang pisikal na aktibidad ay nagtataguyod ng pag-unlad ng mga bata sa pamamagitan ng mga epekto sa mga sistema ng utak na siyang batayan ng kognisyon at pag-uugali. Ipinapakita ng mga pag-aaral sa hayop na ang aerobic exercise ay nagpapataas ng mga growth factor tulad ng neurotrophic factor na nagmula sa utak, na humahantong sa pagtaas ng suplay ng dugo mula sa capillary sa cortex at paglaki ng mga bagong neuron at synapses, na nagreresulta sa mas mahusay na pagkatuto at pagganap ( Dishman et al., 2006 ). Ang mga eksperimental at prospektibong pag-aaral ng cohort na isinagawa sa mga nasa hustong gulang ay nagpapakita na ang pangmatagalang regular na pisikal na aktibidad ay nagbabago sa paggana ng utak ng tao ( Colcombe et al., 2004 ; Weuve et al., 2004 ). Isang randomized, controlled experiment ang nagsiwalat na ang 6 na buwan ng aerobic exercise ay humantong sa pinabuting cognitive performance sa mga matatanda ( Kramer et al., 1999 ). Isang mahalagang papel ang nag-uulat ng malinaw na ebidensya para sa epekto ng aerobic exercise sa aktibidad ng utak sa mga nasa hustong gulang sa dalawang pag-aaral gamit ang mga pamamaraan ng fMRI: Isang cross-sectional na paghahambing ng mga indibidwal na high-fit at low-fit ang nagpakita na ang aktibidad ng prefrontal cortex ay may kaugnayan sa pisikal na fitness, at ipinakita ng isang eksperimento na ang 6 na buwan ng aerobic exercise (paglalakad) sa mga nakaupong 55 hanggang 77 taong gulang ay nagpataas ng aktibidad ng prefrontal cortex at humantong sa mga pagpapabuti sa isang pagsubok ng executive function ( Colcombe et al., 2004 ). Kapansin-pansin, ang isang meta-analysis ay walang nakitang suporta para sa aerobic fitness bilang tagapamagitan ng epekto ng pisikal na aktibidad sa kognisyon ng tao ( Etnier, Nowell, Landers, & Sibley, 2006 ). Kaya, sa halip na mamagitan sa mga benepisyo ng cardiovascular, ang mga pagbabago sa kognitibo dahil sa ehersisyo ay maaaring direktang resulta ng neural stimulation sa pamamagitan ng paggalaw. Bagama't may argumento na ang pisikal na aktibidad ay maaaring direktang makaapekto sa cognitive function ng mga bata sa pamamagitan ng mga pagbabago sa neural integrity, may iba pang mga posibleng paliwanag, tulad ng pakikilahok sa layunin, masipag na paglahok sa pag-iisip ( Tomporowski et al., 2008 ).

May mga limitasyon ang pag-aaral na ito. Ang mga resulta ay limitado sa isang sample ng mga batang may timbang na 7 hanggang 11 taong gulang na may itim at puti. Ang mga batang payat at ang mga kabilang sa ibang etnisidad o pangkat ng edad ay maaaring tumugon nang iba. Hindi pa alam kung ang mga benepisyo sa kognitibo ay mananatili pagkatapos ng isang panahon ng detraining. Gayunpaman, kung maiipon ang mga benepisyo sa paglipas ng panahon, mahalaga ito para sa pag-unlad ng bata. Maaaring may mga sensitibong panahon kung saan ang aktibidad sa motor ay magkakaroon ng partikular na malakas na epekto sa utak ( Knudsen, 2004 ). Kailangan pang matukoy kung ang iba pang mga uri ng ehersisyo, tulad ng strength training o paglangoy, ay epektibo rin. Ang mga kalahok at kawani ng interbensyon ay hindi maaaring mabulag sa kundisyon ng eksperimento o sa teorya ng pag-aaral; gayunpaman, binigyang-diin ng mga materyales sa recruitment ang mga benepisyo sa pisikal na kalusugan sa halip na sa mga benepisyo sa kognitibo. Ang isa pang limitasyon ay ang paggamit ng isang kondisyon ng kontrol na walang interbensyon ay hindi nagpapahintulot sa pagsubok na alisin ang ilang alternatibong paliwanag (hal., atensyon mula sa mga matatanda, kasiyahan). Ang mga pagbabagong sikolohikal ay maaaring mangyari sa mga batang nakikilahok sa ehersisyo dahil sa mga pakikipag-ugnayang panlipunan na nangyayari sa mga sesyon sa halip na dahil sa ehersisyo mismo . Gayunpaman, pinabubulaanan ng pattern ng tugon ng dosis ng mga resulta ang paliwanag na ito dahil ang parehong grupo ng ehersisyo ay gumugol ng pantay na oras sa pasilidad ng pananaliksik kasama ang mga instruktor at mga kapantay.

Hindi nakahanap ang pag-aaral ng pagkakaiba sa pagitan ng mga grupo ng dosis ng ehersisyo. Hindi ito sumasalungat sa natuklasan sa tugon ng dosis, na nagpapakita na ang interbensyon sa ehersisyo ay nagdulot ng pagbuti sa kognisyon ( Hill, 1965 ). Dahil ang linear contrast ay nagpakita ng graded effect ng paggamot, ang pairwise dose comparison ay nagtatanong ng follow-up na tanong, kung ang isang partikular na dosis ay nakahihigit sa iba (Ruberg, 1995). Ang pagsubok sa benepisyo ng tugon ng dosis sa tagumpay ay makabuluhan, ngunit ang paghahambing ng control group sa dalawang grupo ng ehersisyo ay hindi, na nagbibigay ng bahagyang suporta sa hypothesis na ang ehersisyo ay nagpapabuti sa tagumpay sa matematika.

Ang mga resulta ng fMRI ay limitado ng maliit na laki ng sample at hindi nagbibigay ng pagsusuri sa tugon ng dosis, na siyang dahilan kung bakit mas napapailalim ang mga ito sa mga alternatibong paliwanag. Gayunpaman, naobserbahan ang mga partikular na pagbabago, at ang direksyon ng mga pagbabago ay naiiba sa mga prefrontal at parietal na rehiyon, na tumututol sa isang pandaigdigang trend sa aktibidad ng utak. Bagama't nagbabago ang antisaccade performance at ang sumusuportang aktibidad ng utak nito kasabay ng edad ( Luna et al., 2001 ), ito ay isang malamang na hindi nakakalito dahil ang mga grupo ay magkapareho ang edad.

Ang mga datos na pang-eksperimentong ito ay nagbibigay ng ebidensya na ang isang masiglang programa ng aerobic exercise pagkatapos ng eskwela ay nagpabuti sa executive function sa paraan ng dose response sa mga batang sobra sa timbang; ang mga salik na panlipunan ay maaaring nakapag-ambag sa epektong ito. Naobserbahan ang mga pagbabago sa kaukulang mga pattern ng pag-activate ng utak. Ang mga resultang ito ay nagbibigay din ng bahagyang suporta sa isang benepisyo sa pagganap sa matematika. Ang pagtatalaga ng mga kondisyon ay randomized at ang mga pagsusuri ng kinalabasan ay binulag, na nagpapaliit sa potensyal na bias o confounding. Ang mga batang sobra sa timbang ngayon ay bumubuo ng mahigit isang-katlo ng mga batang US at labis na kinakatawan sa mga disadvantaged na populasyon. Bukod sa kahalagahan nito sa pagbabawas ng mga panganib sa kalusugan sa panahon ng epidemya ng labis na katabaan sa pagkabata ( Ogden et al., 2006 ), ang aerobic activity ay maaaring maging isang mahalagang paraan ng pagpapahusay ng mga aspeto ng mental functioning ng mga bata na mahalaga sa cognitive development ( Welsh, Friedman, & Spieker, 2006 ).

Pagkilala

CA Boyle, C. Creech, JP Tkacz, at JL Waller ay tumulong sa pagkolekta at pagtatasa ng data. Sinusuportahan ng NIH DK60692, DK70922, Medikal College of Georgia Research Institute, isang Estado ng Georgia Biomedical Initiative grant sa Georgia Center para sa Pag-iwas sa Labis na Katabaan at Mga Kaugnay na Disorder, at tulay na pagpopondo mula sa Medical College of Georgia at University of Georgia.

Mga talababa

Pagtatanggi ng Tagapaglathala: Ang sumusunod na manuskrito ang pinal na tinanggap na manuskrito. Hindi pa ito sumailalim sa pinal na pag-eedit, pagsusuri ng katotohanan, at pag-proofread na kinakailangan para sa pormal na publikasyon. Hindi ito ang tiyak, bersyong pinatunayan ng tagalathala. Ang American Psychological Association at ang Konseho ng mga Editor nito ay itinatanggi ang anumang responsibilidad o pananagutan para sa mga pagkakamali o pagkukulang ng bersyong ito ng manuskrito, anumang bersyong hango sa manuskrito na ito ng NIH, o iba pang ikatlong partido. Ang nailathalang bersyon ay makukuha sa www.apa.org/pubs/journals/hea

Impormasyon ng Nag-aanyaya

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

Phillip D. Tomporowski, Kagawaran ng Kinesiology, Unibersidad ng Georgia.

Jennifer E. McDowell, Kagawaran ng Psychology, University of Georgia.

Benjamin P. Austin, Kagawaran ng Psychology, University of Georgia.

Patricia H. Miller, Kagawaran ng Psychology, University of Georgia.

Nathan E. Yanasak, Kagawaran ng Radiology, Medikal College of Georgia.

Jerry D. Allison, Kagawaran ng Radiology, Medikal College of Georgia.

Jack A. Naglieri, Kagawaran ng Psychology, George Mason University.

Mga sanggunian

  • Pinakamahusay na JR, Miller PH, Jones LL. Executive function pagkatapos ng edad 5: Mga Pagbabago at nakakaugnay. Repormang Pag-unlad. 2009; 29 (3): 180-200. [PMC free article] [PubMed]
  • Blair C. Kahandaan sa paaralan. Pagsasama ng kognisyon at damdamin sa isang neurobiological conceptualization ng paggana ng mga bata sa pagpasok ng paaralan. American Psychologist. 2002; 57: 111–127. [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Karaniwang neural circuitry na sumusuporta sa mga boluntaryong saccades at pagkagambala nito sa mga pasyente at kamag-anak ng schizophrenia. Biological Psychiatry. 2008; 64: 1042-1050. [PMC free article] [PubMed]
  • Camchong J, Dyckman KA, Chapman CE, Yanasak NE, McDowell JE. Basal ganglia-thalamocortical circuitry disruptions sa skisoprenya sa panahon ng mga pagkaantala tugon gawain. Biological Psychiatry. 2006; 60: 235-241. [PubMed]
  • Castelli DM, Hillman CH, Buck SM, Erwin HE. Physical fitness at academic achievement sa third at fifth-grade students. Journal of Sport and Exercise Psychology. 2007; 29: 239-252. [PubMed]
  • Coe DP, Pivarnik JM, Womack CJ, Reeves MJ, Malina RM. Epekto ng pisikal na edukasyon at mga antas ng aktibidad sa akademikong tagumpay sa mga bata. Gamot at Agham sa Palakasan at Ehersisyo. 2006; 38: 1515-1519. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF. Ang mga epekto ng fitness sa cognitive function ng mas matatanda ay isang pag-aaral ng meta-analytic. Sikolohikal na Agham. 2003; 14: 125-130. [PubMed]
  • Colcombe SJ, Kramer AF, Erickson KI, Scalf P, McAuley E, Cohen NJ, et al. Fitness cardiovascular, cortical plasticity, at aging. Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences. 2004; 101: 3316-3321. [PMC free article] [PubMed]
  • Cox RW. AFNI: software para sa pagtatasa at visualization ng functional magnetic resonance neuroimages. Mga Computer at Biomedical Research. 1996; 29: 162-173. [PubMed]
  • Das JP, Mishra RK, Pool JE. Isang eksperimento sa cognitive remediation ng kahirapan sa pagbabasa ng salita. Journal of Learning Disabilities. 1995; 28: 66-79. [PubMed]
  • Das JP, Naglieri JA, Kirby JR. Pagtatasa ng Mga Proseso ng Cognitive. Needham Heights, MA: Allyn & Bacon; 1994.
  • Datar A, Sturm R, Magnabosco JL. Ang sobrang timbang ng bata at akademikong pagganap: pambansang pag-aaral ng kindergartners at first-graders. Labis na Katabaan Research. 2004; 12: 58-68. [PubMed]
  • Davis CL, Tomporowski PD, Boyle CA, Waller JL, Miller PH, Naglieri JA, et al. Mga epekto ng aerobic na ehersisyo sa labis na timbang na nagbibigay-malay na pag-andar ng mga bata: isang randomized kinokontrol na pagsubok. Pananaliksik sa Quarterly para sa Ehersisyo at Palakasan. 2007; 78: 510-519. [PMC free article] [PubMed]
  • Diamond A. Isara ang interrelation ng motor development at cognitive development at ng cerebellum and prefrontal cortex. Pag-unlad ng Bata. 2000; 71: 44-56. [PubMed]
  • Dishman RK, Berthoud HR, Booth FW, Cotman CW, Edgerton VR, Fleshner MR, et al. Neurobiology ng ehersisyo. Labis na Katabaan (Silver Spring) 2006; 14: 345-356. [PubMed]
  • Dwyer T, Sallis JF, Blizzard L, Lazarus R, Dean K. Pakikipag-ugnayan sa akademikong pagganap sa pisikal na aktibidad at fitness sa mga bata. Pediatric Exercise Science. 2001; 13: 225-237.
  • Dwyer T, Coonan WE, Leitch DR, Hetzel BS, Baghurst PA. Isang pagsisiyasat sa mga epekto ng araw-araw na pisikal na aktibidad sa kalusugan ng mga mag-aaral sa primaryang paaralan sa South Australia. International Journal of Epidemiology. 1983; 12: 308-313. [PubMed]
  • Dyckman KA, Camchong J, Clementz BA, McDowell JE. Ang isang epekto ng konteksto sa pag-uugaling kaugnay ng saccade at aktibidad ng utak. Neuroimage. 2007; 36: 774-784. [PubMed]
  • Eigsti IM, Zayas V, Mischel W, Shoda Y, Ayduk O, Dadlani MB, et al. Predicting control cognitive mula sa preschool hanggang late adolescence at batang adulthood. Sikolohikal na Agham. 2006; 17: 478-484. [PubMed]
  • Eslinger PJ. Pag-isip, paglalarawan at pagsukat ng mga bahagi ng mga ehekutibong function: Isang buod. Sa: Lyon GR, Krasnegor NA, mga editor. Attention, Memory at Executive Function. Baltimore: Paul H. Brooks Publishing Co; 1996. pp. 367-395.
  • Etnier JL, Nowell PM, Landers DM, Sibley BA. Isang meta-regression upang suriin ang kaugnayan sa pagitan ng aerobic fitness at cognitive performance. Mga Review ng Brain Research. 2006; 52: 119-130. [PubMed]
  • Gutin B, Riggs S, Ferguson M, Owens S. Paglalarawan at pagsusuri ng proseso ng isang programang pisikal na pagsasanay para sa mga napakataba na bata. Pananaliksik sa Quarterly para sa Ehersisyo at Palakasan. 1999; 70: 65-69. [PubMed]
  • Hill AB. Ang Kapaligiran at Sakit: Association o Causation? Mga pamamaraan ng Royal Society of Medicine. 1965; 58: 295-300. [PMC free article] [PubMed]
  • Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF. Maging matalino, gamitin ang iyong puso: mag-ehersisyo ang mga epekto sa utak at katalusan. Kalikasan Mga Review Neuroscience. 2008; 9: 58-65. [PubMed]
  • Ismail AH. Ang mga epekto ng isang mahusay na organisadong pisikal na programa ng edukasyon sa intelektwal na pagganap. Pananaliksik sa Pisikal na Edukasyon. 1967; 1: 31-38.
  • Kiehl KA, Stevens MC, Laurens KR, Pearlson G, Calhoun VD, Liddle PF. Isang nakakapag-agpang proseso ng pagproseso ng neurocognitive function: pagsuporta sa katibayan mula sa isang malaking sukat (n = 100) fMRI na pag-aaral ng isang auditory oddball gawain. Neuroimage. 2005; 25: 899-915. [PubMed]
  • Knudsen EI. Sensitibong mga panahon sa pagpapaunlad ng utak at pag-uugali. Journal of Cognitive Neuroscience. 2004; 16: 1412-1425. [PubMed]
  • Kolb B, Whishaw IQ. Ang plasticidad at pag-uugali ng utak. Taunang Pagsusuri ng Psychology. 1998; 49: 43-64. [PubMed]
  • Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, et al. Pag-iipon, fitness at neurocognitive function. Kalikasan. 1999; 400 (6743): 418-419. [PubMed]
  • Lezak MD, Howieson DB, Loring DW. Neuropsychological Assessment. 4th ed. New York: Oxford University Press; 2004.
  • Luna B, Thulborn KR, Munoz DP, Merriam EP, Garver KE, Minshew NJ, et al. Ang pag-uumpisa ng malawak na ipinamamahagi sa utak ay nagpapatuloy sa pag-unlad ng nagbibigay-malay. Neuroimage. 2001; 13: 786-793. [PubMed]
  • McDowell JE, Brown GG, Paulus M, Martinez A, Stewart SE, Dubowitz DJ, et al. Ang neural ay tumutukoy sa mga pagdiriwang at mga antisaccades sa normal at schizophrenia subject. Biological Psychiatry. 2002; 51: 216-223. [PubMed]
  • McGrew KS, Woodcock RW. Woodcock-Johnson III: Manwal Teknikal. Itasca, IL: Riverside Publishing Company; 2001.
  • Morris JS, DeGelder B, Weiskrantz L, Dolan RJ. Ang mga kaugalian na extrageniculostriate at amygdala sa pagtatanghal ng mga emosyonal na mukha sa isang bulag na cortically blind. Utak. 2001; 124 (Pt 6): 1241-1252. [PubMed]
  • Dapat A, Tybor DJ. Pisikal na aktibidad at laging pag-uugali: isang pag-aaral ng mga pag-aaral ng mga pahaba sa timbang at adiposity sa kabataan. International Journal of Obesity (Lond) 2005; (29 Suppl 2): S84-S96. [PubMed]
  • Naglieri JA. Mga Mahahalagang CAS Assessment. New York: Wiley; 1999.
  • Naglieri JA, Das JP. Sistema ng pagtatasa ng kognitibo: Handbook ng Interpretive. Itasca, IL: Riverside Publishing; 1997.
  • Naglieri JA, Rojahn J. Bumuo ng bisa ng teorya ng PASS at CAS: Mga ugnayan na may tagumpay. Journal of Educational Psychology. 2004; 96: 174-181.
  • Naglieri JA, Rojahn JR, Aquilino SA, Matto HC. Black-white differences sa cognitive processing: Ang isang pag-aaral ng pagpaplano, pansin, sabay-sabay, at sunud-sunod na teorya ng katalinuhan. Journal of Psychoeducational Assessment. 2005; 23: 146-160.
  • Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, Flegal KM. Pagkalat ng labis sa timbang at labis na katabaan sa Estados Unidos, 1999-2004. JAMA: Ang Journal ng American Medical Association. 2006; 295: 1549-1555. [PubMed]
  • Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R, et al. Centers for Disease Control and Prevention 2000 chart ng paglago para sa Estados Unidos: Pagpapabuti sa 1977 National Center para sa bersyon ng Kalusugan Istatistika. Pediatrics. 2002; 109: 45-60. [PubMed]
  • Pereira AC, Huddleston DE, Brickman AM, Sosunov AA, Hen R, McKhann GM, et al. Ang isang in vivo na may kaugnayan sa exercise-sapilitan neurogenesis sa adult dentate gyrus. Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences. 2007; 104: 5638-5643. [PMC free article] [PubMed]
  • Rabbitt P. Panimula: Mga pamamaraan at mga modelo sa pag-aaral ng ehekutibong function. Sa: Kuneho P, editor. Pamamaraan ng frontal at executive function. Hove, East Sussex, UK: Psychology Press Ltd; 1997. pp. 1-38.
  • Rakison DH, Woodward AL. Mga bagong pananaw sa mga epekto ng aksyon sa pag-unlad ng perceptual at cognitive. Developmental Psychology. 2008; 44: 1209-1213. [PMC free article] [PubMed]
  • Sallis JF, McKenzie TL, Kolody B, Lewis M, Marshall S, Rosengard P. Mga epekto ng pang-pisikal na edukasyon na nauugnay sa kalusugan sa nakamit ng akademiko: Project SPARK. Pananaliksik sa Quarterly para sa Ehersisyo at Palakasan. 1999; 70: 127–134. [PubMed]
  • Shephard RJ, Volle M, Lavallee H, LaBarre R, Jequier JC, Rajic M. Kinakailangang pisikal na aktibidad at mga gradong pang-akademiko: Isang kontroladong longitudinal na pag-aaral. Sa: Ilmarinen J, Valimaki I, mga editor. Mga bata at isport. Berlin: Springer Verlag; 1984. pp. 58-63.
  • Shore SM, Sachs ML, Lidicker JR, Brett SN, Wright AR, Libonati JR. Nabawasan ang pag-aaral ng scholastic sa mga mag-aaral na sobra sa timbang na mga estudyante sa middle school. Labis na Katabaan (Silver Spring) 2008; 16: 1535-1538. [PubMed]
  • Sibley BA, Etnier JL. Ang ugnayan sa pagitan ng pisikal na aktibidad at katalusan sa mga bata: Isang meta-analysis. Pediatric Exercise Science. 2003; 15: 243-256.
  • Sommerville JA, Decety J. Paghahabi ng tela ng pakikipag-ugnay sa lipunan: nagpapahayag ng psychology sa pag-unlad at nagbibigay-malay na neurosensya sa domain ng motor na nagbibigay ng kaalaman. Psychonomic Bulletin at Pagsusuri. 2006; 13: 179-200. [PubMed]
  • Malakas WB, Malina RM, Blimkie CJ, Daniels SR, Dishman RK, Gutin B, et al. Ang pisikal na aktibidad batay sa ebidensya para sa kabataan sa edad ng paaralan. Journal of Pediatrics. 2005; 146: 732-737. [PubMed]
  • Sweeney JA, Luna B, Keedy SK, McDowell JE, Clementz BA. Mga pag-aaral ng fMRI ng control ng kilusan sa mata: sinisiyasat ang pakikipag-ugnayan ng mga sistema ng utak ng cognitive at sensorimotor. Neuroimage. 2007; (36 Suppl 2): T54-T60. [PMC free article] [PubMed]
  • Talairach J, Tournoux P. Co-planar stereotaxic atlas ng utak ng tao: 3-Dimensional proportional system - Isang diskarte sa pagguhit ng tserebral. New York: Thieme Medical Publishers; 1988.
  • Taras H. Pisikal na aktibidad at pagganap ng mag-aaral sa paaralan. Journal of Health School. 2005; 75: 214-218. [PubMed]
  • Taras H, Potts-Datema W. Obesity at pagganap ng mag-aaral sa paaralan. Journal of Health School. 2005; 75: 291-295. [PubMed]
  • Tomporowski PD, Davis CL, Miller PH, Naglieri J. Ehersisyo at katalinuhan, katalusan, at nakamit ng akademiko ng mga bata. Pagsusuri sa Psychology sa Pang-edukasyon. 2008; 20: 111–131. [PMC free article] [PubMed]
  • Tuckman BW, Hinkle JS. Isang pang-eksperimentong pag-aaral ng pisikal at sikolohikal na epekto ng aerobic exercise sa mga batang nasa paaralan. Kalusugan Psychology. 1986; 5: 197-207. [PubMed]
  • Ward B. Ang sabay na pagkakakilanlan ng data ng FMRI. Milwaukee, WI: Biophysics Research Institute, Medikal na Kolehiyo ng Wisconsin; 1997.
  • Welsh MC, Friedman SL, Spieker SJ. Mga function sa pag-unlad sa mga bata: Kasalukuyang mga konseptualisasyon at mga tanong para sa hinaharap. Sa: McCartney K, Phillips D, editor. Blackwell Handbook ng Early Childhood Development. Malden, MA: Blackwell Publishing; 2006. pp. 167-187.
  • Weuve J, Kang JH, Manson JE, Breteler MM, Ware JH, Grodstein F. Pisikal na aktibidad, kabilang ang paglalakad, at nagbibigay-malay na pag-andar sa mga nakatatandang kababaihan. JAMA: Journal ng American Medical Association. 2004; 292: 1454-1461. [PubMed]
  • Wittberg R, Northrup K, Cottrell LA, Davis CL. Aerobic fitness thresholds na nauugnay sa fifth grade academic achievement. American Journal of Health Education. (Tinanggap)
  • Zervas Y, Apostolos D, Klissouras V. Impluwensiya ng pisikal na pagsisikap sa pagganap ng kaisipan na may reference sa pagsasanay. Mga Kasanayan sa Perceptual at Motor. 1991; 73: 1215-1221. [PubMed]