運動改善執行功能和成就，改變超重兒童的大腦活動：隨機對照試驗（2011）

健康心理學。 作者手稿; 可在PMC Jan 1，2012中找到。
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PMCID：PMC3057917
NIHMSID：NIHMS245691
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抽象

目標

該實驗檢驗了運動可以改善執行功能的假設。

設計

久坐不動，超重7-至11歲兒童（N = 171，56％女性，61％黑色，M±SD年齡9.3±1.0年，體重指數（BMI）26±4.6 kg / m2，BMI z-評分2.1±0.4）隨機分配到鍛煉計劃的13±1.6週（20或40分鐘/天）或對照條件。

主要觀察指標

盲法，標準化的心理評估（認知評估系統和Woodcock-Johnson Tests of Achievement III）評估認知和學業成就。 功能磁共振成像測量執行功能任務期間的大腦活動。

成績

治療分析的意圖揭示了運動對執行功能和數學成就的劑量反應益處。 還觀察到雙側前額葉皮質活動增加和運動引起的雙側後頂葉皮質活動減少的初步證據。

結論

與在老年人中獲得的結果一致，觀察到由於鍛煉導致的執行功能和腦激活變化的特定改善。 認知和成就結果增加了劑量反應的證據，並將實驗證據擴展到兒童期。 本研究提供了有關教育成果的信息。 除了在兒童肥胖症流行期間保持體重和降低健康風險的重要性之外，身體活動可能被證明是一種簡單，重要的方法，可以增強兒童心理功能的各個方面，這是認知發展的核心。 這些信息可能會說服教育者實施有力的身體活動。

關鍵詞： 認知，有氧運動，肥胖，反社會，功能磁共振成像

執行功能似乎比有氧運動訓練認知的其他方面更敏感（Colcombe＆Kramer，2003年）。 執行功能構成對認知功能的監督控制以實現目標並且通過前額皮層電路介導。 規劃和執行構成目標導向行為的行動序列需要分配注意力和記憶力，響應選擇和抑制，目標設定，自我控制，自我監控以及策略的巧妙和靈活使用（Eslinger，1996; Lezak，Howieson和Loring，2004年）。 執行功能假設是基於有氧運動選擇性地改善老年人在執行功能任務中的表現並導致前額皮質活動相應增加的證據而提出的（Colcombe等，2004; Kramer等，1999）。 兒童的認知和神經發育可能對身體活動敏感（Diamond，2000; 希爾曼，埃里克森和克萊默，2008年; Kolb＆Whishaw，1998年）。 關於兒童期運動行為與認知發展之間聯繫的理論解釋，從假設的大腦網絡到感知 - 動作表徵的構建（拉基森和伍德沃德，2008年; Sommerville＆Decety，2006年).

兒童運動研究的薈萃分析表明，運動認知得到改善; 然而，隨機試驗結果不一致（Sibley＆Etnier，2003年）。 運動對執行功能的選擇性影響可以解釋兒童獲得的混合實驗結果（Tomporowski，Davis，Miller和Naglieri，2008年）。 利用需要執行功能的認知任務的研究顯示運動的好處（戴維斯等人，2007; 塔克曼和欣克爾（1986）），而那些使用較不敏感措施的人沒有（Lezak等，2004，pp.36，611-612; 例如， 伊斯梅爾，1967; Zervas，Apostolos和Klissouras，1991年）。 這項研究的初步報告，樣本較小，顯示了運動對執行功能的好處（戴維斯等人，2007）。 最終結果如下。

在兒童中，劇烈的身體活動與更好的成績相關（Coe，Pivarnik，Womack，Reeves和Malina，2006年; Taras，2005），身體素質與學業成就（卡斯特利，希爾曼，巴克和歐文，2007年; 德威爾，薩利斯，暴雪，拉撒路和迪安，2001年; Wittberg，Northrup，Cottrell和Davis被接受），超重，成績較差（Castelli等人，2007; Datar，Sturm和Magnabosco，2004年; Dwyer等人，2001; Shore等，2008; Taras＆Potts-Datema，2005年）。 然而，關於身體活動對學業成績的影響的最有力的結論是，它不會影響成就，即使它消除了課堂時間（德威爾，庫南，里奇，海策爾和巴格斯特，1983年; Sallis等人，1999; Shephard等，1984）。 因為超重是慢性不活動的標誌（Must＆Tybor，2005年），超重，久坐不動的孩子可能比瘦孩子更有可能從運動中受益。

這項研究的主要假設是，在控制條件下進行鍛煉的久坐不動的超重兒童在執行功能方面的改善程度要高於其他認知過程，如對分心，空間和邏輯過程以及排序的抵抗。 次要假設是在運動和認知之間觀察到劑量反應關係。 探討了對學業成績的影響。 基於先前在成人中顯示運動相關的腦功能變化的研究，使用功能磁共振成像（fMRI）在參與者亞組中探索對前額葉皮層電路中的活動的影響。

選項

主要研究

来临嘉宾

在2003-2006期間，學生們從學校招募了一些有關兒童健康的有氧運動試驗。 如果兒童超重（≥85th百分位數BMI），則兒童符合條件（Ogden等，2002），不活躍（沒有定期的體育鍛煉計劃> 1小時/週），並且沒有會影響研究結果或限制體育鍛煉的醫療狀況。 隨機分配了7名11-56歲的兒童（61％的女性，39％的黑人，9.3％的白人，M±SD年齡1.0±26.0歲，體重指數（BMI）4.6±XNUMX kg / m2，BMI z-score 2.1±0.4，父母（即主要照顧者）教育水平5.0±1.1，其中1 =小於7th等級，2 = 8th或9th，3 = 10th或11th，4 =高中畢業生，5 =某些大學，6 =大學畢業，7 =研究生）。 由於隨機化後發生的精神病住院治療，一名兒童被排除在後測之外。 無論是否堅持干預，都鼓勵兒童進行後測。 收集了11名服用注意力缺陷症藥物的兒童（和他們一樣照藥; n = 4控制， n =低劑量的4，和 n =高劑量組中的3）以使通用性最大化。 兒童和家長完成了書面知情同意和同意。 該研究由佐治亞醫學院的機構審查委員會審查和批准。 測試和乾預發生在佐治亞醫學院。 參與者流程圖顯示在 圖。 1.

圖。 1 

參與者流程圖。

學習規劃

統計學家將兒童隨機分配至低劑量（20分鐘/天）或高劑量（40分鐘/天）有氧運動，或無運動控制。 隨機化按種族和性別分層。 分配被隱藏直到基線測試完成，然後傳達給研究協調員，研究協調員通知受試者。 控制條件沒有提供任何課後計劃或運輸。 運動條件的強度相同，只是持續時間（即能量消耗）不同。 五個隊列參加了3年的研究。

有氧運動干預

分配到運動的兒童在每個上學日被運送到課後鍛煉計劃（學生：教師比例約為9：1）。 重點是強度，享受和安全，而不是競爭和技能提升。 活動的選擇基於易於理解，有趣，並引發間歇性的劇烈運動，包括跑步遊戲，跳繩，改裝籃球和足球（古丁，里格斯，弗格森和歐文斯，1999年）。 該程序手冊可應要求提供。 使用心率監測器（S610i； Polar Electro，Oy，芬蘭； 30秒）來觀察劑量。 每天記錄每個孩子在鍛煉過程中的平均心律，並因保持每分鐘平均心跳> 150而獲得積分。 積分被兌換成每週獎品。 分配給高劑量條件的兒童每天要完成兩次20分鐘的動作。 低劑量條件下的兒童要完成20分鐘的回合，然後在另一個房間進行20分鐘的久坐活動（例如，棋盤遊戲，紙牌遊戲，繪畫）。 在此期間沒有提供任何輔導。 每節課以五分鐘的熱身開始（適度的心血管活動，靜態和動態拉伸）。 比賽以斷水，輕度降低心血管活動和靜態拉伸為結尾。

在13±1.6週的干預期間（在低劑量和高劑量條件下分別為13±1.5、13±1.7），出勤率為85±13％（85±12、85±14）。 平均心律為每分鐘166±8次搏動（167±7、165±8）。 在大多數日子裡，兒童的平均心率>每分鐘150次（總體為87±10％；在低劑量和高劑量條件下分別為89±8、85±12）。 在各種運動條件下，干預期的持續時間，平均出勤率，心率和達到心率目標的時間比例相似，並且在所有實驗條件下，從基線到後測之間的時間相似（19±3.3，18±在對照，低和高劑量條件下分別為2.6、18±2.5週。

措施

標準化的心理電池評估基線和後測試中的認知和成就。 大多數兒童（98％）由同一測試者在一天的同一時間進行評估，並在基線和後測試的同一房間進行評估。 測試人員沒有意識到孩子的實驗條件。 分析標準分數。 總而言之，5隊列為認知和4隊列提供了成就數據。 手段落在正常範圍內（表1).

表1 

認知a 和成就b 在基線和後測試中按組得分（M±SE），並在後評估平均值

標準化，基於理論（Das，Naglieri和Kirby，1994年; Naglieri，1999）利用認知評估系統（具有卓越的心理測量質量）進行認知評估（Naglieri＆Das，1997年）。 認知評估系統是根據5-17年齡的大型代表性樣本標準化的，這些兒童在許多人口統計變量（例如，年齡，種族，地區，社區環境，教育分類和父母教育）上與美國人口密切匹配。 它與學業成績密切相關（r = .71），雖然它不包含類似成就的項目（Naglieri和Rojahn，2004年）。 眾所周知，應對教育干預（Das，Mishra和Poole，1995年），它比傳統智力測驗產生更小的種族和種族差異，使其更適合評估弱勢群體（Naglieri，Rojahn，Aquilino和Matto，2005年).

認知評估系統根據四個相互關聯的認知過程來衡量兒童的心理能力：規劃，注意，同時和連續。 四個量表中的每一個由三個子測試組成。 只有規劃規模衡量執行功能（即戰略的產生和應用，自我調節，意圖和知識的利用;內部可靠性 r = .88）。 規劃量表比執行功能的神經心理學測試具有更好的可靠性（兔子，1997）。 剩下的量表衡量認知表現的其他方面，因此可以確定兒童運動對執行功能的影響是否強於其他認知過程。 注意力測試需要集中的，有選擇性的認知活動和抵抗分心（內部可靠性） r = .88）。 同時分測驗涉及包含非語言和語言內容的空間和邏輯問題（內部可靠性） r = .93）。 連續任務需要分析或回憶按順序排列的刺激，並按順序形成聲音（內部可靠性 r = .93）。 該措施的初步結果已經公佈（戴維斯等人，2007）。 當孩子8歲時，一名兒童在基線時錯誤地接受了7-yr-old版本的測試。

兒童的學業成績使用兩種可互換的Woodcock-Johnson Tests of Achievement III（麥格魯與伍德考克，2001年）隨機平衡。 廣泛閱讀和廣泛數學集群是感興趣的結果。 4隊列中的141名兒童提供了成績數據。

統計分析

意圖治療分析協方差測試組在後測試中的認知和成就差異，調整基線評分。 使用對未提供測試後數據的7兒童的最後一次觀察結果進行分析。 如果它們與因變量相關，則包括協變量（群組，種族，性別，父母教育）。 檢查了規劃，同時，注意和連續的尺度，以及廣泛閱讀和廣泛的數學集群。 先驗 對比測試線性趨勢，並將對照組與兩個運動組進行比較，進行正交二次和低劑量與高劑量對比。 在α= .05評估統計學顯著性。 重複進行重要分析，排除11兒童服用注意力缺陷症藥物，並排除18七歲兒童，因為他們的年齡，他們的認知評估系統略有不同。 估計每組62受試者的樣本大小提供80％功率以檢測6.6單位組之間的差異。

FMRI亞研究

来临嘉宾

在該研究的最後一組中的20名兒童參與了fMRI試驗研究，該研究包括基線（對照n = 9，運動n = 11）和後測（對照n = 9，運動n = 10）腦掃描。 左撇子兒和戴眼鏡的人被排除在外。 運動組的一次測試後會議被拒絕。 該子集之間的特徵沒有顯著差異（9.6±1.0年，40％女性，40％黑色，BMI 25.3±6.0，BMI z-score 1.9±0.46）和样本的其餘部分。 低劑量和高劑量運動組（14±1.7週運動）塌陷用於fMRI分析。

設計和程序

在GE Signa Excite HDx 3 Tesla MRI系統（General Electric Medical Systems，Milwaukee，WI）上獲得圖像。 使用MRI兼容護目鏡（Resonance Technologies，Inc.，Northridge，CA）呈現視覺刺激，並且使用眼睛跟踪系統監測眼睛運動，該系統允許研究者看到受試者清醒並參與任務。 受試者戴著耳塞，並使用真空枕頭約束他們的頭部。 在獲取MRI數據之前，使用自動勻場程序優化磁均勻性，該程序通過執行磁場圖的最小二乘擬合確定低階勻場值，並自動將低階勻場值應用為X中的直流偏移電流， Y和Z梯度波形。 使用損壞的梯度回波平面成像序列（重複時間（TR）2800 ms，回波時間（TE）35 ms，翻轉角90°，視場（FOV）280×280 mm獲得功能圖像）2，矩陣96×96，34切片，切片厚度3.6 mm）。 接下來，使用3維快速變質梯度回波序列（TR 9.0 ms，TE 3.87 ms，翻轉角20°，FOV 240×240 mm）獲得結構圖像。2，矩陣512×512，120切片，切片厚度1.3 mm）。 高分辨率結構圖像用於將功能圖像標準化為標準立體定位空間進行分析（塔萊拉赫和圖爾諾（1988）).

Antisaccade任務

獲得功能成像數據，同時受試者完成另一項執行功能測量，即一項反跨步任務（McDowell等人，2002）。 正確的抗痙攣性能需要抑制對視覺提示的優先響應以及對該提示的鏡像位置的響應的產生（相對側，與中心固定相同的距離）。 在初始固定期（25.2秒）之後，在基線之間交替的塊範例（N = 7塊; 25.2秒的十字架呈現在中央固定）和實驗（N = 6塊; 25.2 sec由8抗級試驗，48試驗總計）條件（5.46分鐘運行時間; 117體積;從分析中省略第一個2體積以考慮磁化穩定性）。 在基線期間，指示受試者凝視十字架。 在抗癲癇試驗期間，受試者被指示盯著中央十字架直到它熄滅，然後外圍的提示表示受試者盡可能快地看到提示的鏡像位置，而不查看提示本身。 受試者在每次掃描儀會話之前有兩個單獨的練習課程，以確保他們理解說明。 在掃描期間與兒童互動的人員不知道孩子的任務。

圖像分析

分析按照我們實驗室先前公佈的數據進行（Camchong，Dyckman，Austin，Clementz和McDowell，2008年; Camchong，Dyckman，Chapman，Yanasak和McDowell，2006年; Dyckman，Camchong，Clementz和McDowell，2007年; McDowell等人，2002）使用AFNI軟件（考克斯，1996）。 簡而言之，對於每個會話，將體積登記到代表性體積以校正輕微的頭部移動（並且計算6回歸量：1各自用於a）旋轉，和b）在每個3平面中的平移頭部運動。 然後將4 mm全寬半高斯高斯濾波器應用於每個數據集。 對於每個體素，計算每個時間點的來自基線的血氧水平依賴性信號的百分比變化。 使用6運動參數作為噪聲回歸量，隨著時間的推移導致的百分比變化趨向於線性漂移並且與梯形參考函數建模基線（固定）和實驗（反級）條件相關聯。 然後根據Talairach和Tournoux Atlas將數據轉換為標準化空間（塔萊拉赫和圖爾諾（1988）），並重新採樣到4×4×4 mm體素。

為了識別支持antiisaccade性能的神經迴路（圖。 2），數據在組和時間點之間折疊以進行方差分析。 為了防止誤報，從蒙特卡羅模擬（基於數據集的幾何）導出的聚類閾值方法應用於 F 地圖（沃德，1997）。 基於這些模擬，家庭明智的alpha at p = .05保留了一個單獨的體素閾值 p = .0005和3體素的簇大小（192μL）。 由此產生的聚集 F 圖用於識別區域血氧水平依賴性信號變化。

圖。 2 

軸向視圖顯示血液氧合水平依賴於與大腦中三個不同水平的單樣本分析的抗痙攣性能相關的信號變化百分比。 來自39會話的數據（基線時為20子項，後測試時為19） ...
感興趣區域分析

對於在簇狀中顯示出顯著活性的每個皮層區域 F 圖（正面眼球，補充眼球，前額葉皮層，後頂葉皮層），球體（半徑8 mm，類似於 Kiehl等人，2005; Morris，DeGelder，Weiskrantz和Dolan，2001年）位於質心，雙側活動在半球上坍塌。 計算每個參與者的每個感興趣區域的基線和測試後的平均信號變化百分比，並分析差異分數。 由於感興趣區域值的非正態分佈，使用Mann-Whitney比較實驗條件 U 測試（確切的2尾概率）。

成績

心理測量數據

性與後測計劃有關（男孩，101.3±12.1與女孩，105.2±12.7， t = -2.0， p = .044）和注意（99.8±12.2與107.5±12.5， t = -4.1， p <.001）分。 種族與後期測試同時存在相關性（白色，109.3±13.6 vs.黑色，104.0±10.9， t = 2.9， p = .004）和廣泛數學（109.0±9.3與102.0±10.1， t = 4.2， p <.001）分。 家長教育與測驗後的計劃相關（r = .18， p = .02），廣泛閱讀（r = .27， p = .001）和廣泛的數學（r = .27， p = .001）得分。 這些協變量包括在相應的分析中。

具有統計學意義 先驗 線性對比表明運動對執行功能的劑量反應有益（即規劃， 圖。 3; L = 2.7，95％置信區間（CI）0.6到4.8， t（165）= 2.5， p = .013）。 該 先驗 比較對照組和運動組的對比也是顯著的，表明接觸低劑量或高劑量的運動項目導致更高的計劃分數（L = -2.8，CI = -5.3到-0.2， t（165）= 2.1， p = .03）。 正如預期的那樣，沒有檢測到注意力，同步量或連續量表的影響。 對於廣泛數學集群，具有統計意義 先驗 線性對比表明運動對數學成績的劑量反應有益（圖。 3; L = 1.6，CI 0.04到3.2， t（135）= 2.03， p = .045）。 運動條件與對照條件的對比無統計學意義（p = .10）。 在廣泛閱讀群集中未檢測到任何效果。

圖。 3 

後測的執行功能（計劃）調整為性別，父母教育和基線得分，數學成績意味著（SE）在後測中調整了種族，父母教育和基線得分，顯示有氧運動的劑量反應效果 ...

低劑量和高劑量條件沒有差異，也沒有檢測到二次趨勢。 除基線評分外，在註意力分析中，認知或成就分析中唯一重要的協變量是性別（p <.001）和廣泛數學競賽（p = .03）。 當排除患有註意力缺陷障礙的兒童時，結果相似（規劃中的線性對比， t（154）= 2.84， p = .005，廣泛的數學， t（125）= 2.12， p = .04）和7歲的孩子（規劃， t（147）= 2.92， p = .004，廣泛的數學， t（117）= 2.23， p = .03）。

神經影像數據

抗痙攣相關的血氧水平依賴性信號（跨組和時間點崩潰）顯示皮質掃視電路（包括額葉眼，補充眼球，後頂葉皮層和前額皮質; 圖。 2），在成人中有明確的定義（Luna等，2001; Sweeney，Luna，Keedy，McDowell和Clementz，2007年）。 感興趣區域分析顯示從基線到後測的信號變化的組間差異在兩個區域中是顯著的：雙側前額葉皮層（Talairach坐標中的質心（x，y，z）：右= 36，32，31;左= - 36，32，31）和雙側後頂葉皮質（右= 25，-74，29;左= -23，-70，22）。 具體來說，運動組顯示雙側前額葉皮層活動增加（圖。 4，左圖; U = 20， p = .04）和雙側後頂葉皮質活動減少（圖。 4，右圖; U = 18， p = .03）與對照組相比。 運動區域（正面和補充眼球）的感興趣區域分析未顯示組間的顯著差異。

圖。 4 

實驗條件下的箱線圖顯示從基線到後測試的激活變化。 左圖：前額葉皮層。 右圖：後頂葉皮質。

討論區

該實驗使用認知評估，成就測量和功能磁共振成像測試了大約3月定期有氧運動對久坐，超重兒童執行功能的影響。 這種多方面的方法揭示了有氧運動改善認知表現的趨同證據。 更具體地說，盲法的標準化評估顯示運動對執行功能和數學成就的特定劑量反應益處。 觀察到由於鍛煉計劃增加的前額皮質活動和減少的後頂葉皮質活動。

總之，這些結果與成人關於運動引起的明顯行為和大腦活動變化的結果一致（Colcombe等，2004; Pereira等，2007）。 他們還增加了劑量反應的證據，這在兒童運動試驗中尤為罕見（Strong等人，2005），並提供有關教育成果的重要信息。 高劑量條件導致平均計劃得分3.8點，或標準差的四分之一（σ= 15），高於對照條件。 人口統計學對該模型沒有貢獻。 當排除患有註意力缺陷障礙或7歲兒童的兒童時，獲得了類似的結果。 因此，結果可以推廣到超重的黑人或白人7-至11歲的年齡。

執行功能在兒童時期發展，對適應行為和發展至關重要（最佳，米勒和瓊斯，2009年; Eslinger，1996）。 特別是，規範一個人行為的能力（例如，抑制不恰當的反應，延遲滿足）對於孩子在小學取得成功很重要（布萊爾，2002; Eigsti等，2006）。 這種影響可能對兒童發展和教育政策產生重要影響。 鑑於沒有提供學術指導，改善數學成績的發現是顯著的，並且表明較長的干預期可能帶來更多的益處。 在成就上觀察到的改進是針對數學的，對閱讀沒有好處。

我們假設定期劇烈的身體活動通過影響認知和行為的大腦系統來促進兒童的發育。 動物研究表明，有氧運動會增加生長因子，如腦源性神經營養因子，導致毛細血管對皮質的供血增加，新神經元和突觸的生長，從而帶來更好的學習和表現（Dishman等人，2006）。 與成人進行的實驗和前瞻性隊列研究表明，長期規律的身體活動會改變人類的大腦功能（Colcombe等，2004; Weuve等，2004）。 一項隨機對照實驗顯示，6數月的有氧運動可改善老年人的認知能力（Kramer等，1999）。 一項重要的論文報告了使用fMRI技術的兩項研究中有氧運動對成人大腦活動影響的明確證據：高適應性與低適應性個體的橫斷面比較顯示，前額皮質活動與身體健康有關，一項實驗表明，久坐不動的6-至55歲的77個月有氧運動（行走）增加了前額皮質活動，並導致執行功能測試的改善（Colcombe等，2004）。 有趣的是，一項薈萃分析發現，不支持有氧健身作為體力活動對人類認知影響的調節劑（Etnier，Nowell，Landers和Sibley，2006年）。 因此，不是由心血管益處介導，運動引起的認知改變可能是運動引起的神經刺激的直接結果。 雖然已經表明身體活動可能直接通過神經完整性的變化影響兒童的認知功能，但還有其他似是而非的解釋，例如參與目標導向，精神上的精神參與（Tomporowski等，2008).

這項研究有局限性。 結果僅限於超重的黑人和白人7-至11歲兒童的樣本。 精益兒童和其他種族或年齡組的兒童可能會有不同的反應。 目前尚不清楚在一段時間的去訓練後，認知效益是否仍然存在。 然而，如果利益隨著時間的推移積累，這對兒童發展很重要。 可能存在敏感期，運動活動會對大腦產生特別強烈的影響（Knudsen，2004）。 還有待確定其他類型的運動，例如力量訓練或游泳，是否也有效。 參與者和乾預人員不能對實驗條件或研究假設不知情; 然而，招聘材料強調身體健康益處而不是認知益處。 另一個限制是使用無干預控制條件不允許試驗排除一些替代解釋（例如，成年人的注意，享受）。 由於在會話期間發生的社交互動而不是由於鍛煉，參與鍛煉的兒童可能會發生心理變化 本身。 然而，結果的劑量反應模式掩蓋了這種解釋，因為兩個運動組在研究機構與教師和同伴一起度過了相同的時間。

該研究未發現運動劑量組之間存在差異。 這與劑量反應發現沒有衝突，這表明運動干預導致認知改善（希爾，1965）。 鑑於線性對比顯示治療的分級效果，成對劑量比較詢問後續問題，一個特定劑量是否優於另一個（Ruberg，1995）。 對成就的劑量反應有益效果的測試是顯著的，但是對照組與兩個運動組的比較不是，對運動提高數學成績的假設提供部分支持。

fMRI結果受到小樣本量的限制，並且不提供劑量響應的測試，這使得它們更多地受到替代解釋。 然而，觀察到了具體的變化，前額葉和頂葉區的變化方向不同，反對大腦活動的全球趨勢。 雖然抗痙攣性能及其支持性大腦活動隨年齡而變化（Luna等，2001），這是一個不太可能的混淆因為這些群體的年齡相近。

這些實驗數據證明，有力的放學後有氧運動計劃改善了超重兒童的劑量反應方式的執行功能; 社會因素可能促成了這種影響。 觀察到相應腦激活模式的變化。 這些結果也為數學表現提供了部分支持。 條件的分配是隨機的，結果評估是盲目的，最大限度地減少了潛在的偏見或混淆。 超重兒童現在占美國兒童的三分之一以上，在弱勢群體中的比例過高。 除了在兒童肥胖流行期間降低健康風險的重要性（Ogden等，2006），有氧運動可能被證明是增強兒童心理功能方面的重要方法，這是認知發展的核心（威爾士，弗里德曼和史派克，2006年).

致謝

CA Boyle，C。Creech，JP Tkacz和JL Waller協助進行數據收集和分析。 由美國國立衛生研究院DK60692，DK70922，佐治亞州醫學院研究所，喬治亞州生物醫學倡議組織資助，佐治亞州預防肥胖和相關疾病中心，以及佐治亞州醫學院和佐治亞大學的橋樑資助。

腳註

發布者的免責聲明： 以下手稿是最終接受的手稿。 它沒有經過正式出版所需的最終編輯，事實檢查和校對。 它不是權威的，發布者認證的版本。 美國心理學會及其編輯委員會對此手稿版本的錯誤或遺漏，NIH或其他第三方從本手稿中衍生的任何版本不承擔任何責任或義務。 已發布的版本可在 www.apa.org/pubs/journals/hea

貢獻者信息

Catherine L. Davis，喬治亞州預防研究所，佐治亞醫學院兒科學。

Phillip D. Tomporowski，佐治亞大學運動機能學系。

喬治亞大學心理學系Jennifer E. McDowell。

Benjamin P. Austin，佐治亞大學心理學系。

Patricia H. Miller，佐治亞大學心理學系。

Nathan E. Yanasak，佐治亞醫學院放射學系。

Jerry D. Allison，佐治亞醫學院放射學系。

Jack A. Naglieri，喬治梅森大學心理學系。

參考

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