Vplyv štruktúrovaného cvičenia na subsystémy krátkodobej pamäte: Nový pohľad na tréningové aktivity

Abstrakt:

Ukázalo sa, že cvičenie pozitívne ovplyvňuje kognitívne schopnosti, ako sú frontálne funkcie a procesy dlhodobej pamäte. Snažili sme sa pochopiť, či rôzne cvičenia (tj aktivita s otvorenou zručnosťou, tímová hra vs. aktivita s uzavretou zručnosťou, okruh) môžu špecificky ovplyvniť rôzne subsystémy krátkodobej pamäte (STM) pracovnej pamäte.

Medzi krátkodobou pamäťou a pamäťou existuje úzky vzťah. Krátkodobá pamäť sa vzťahuje na informácie, ktoré uchovávame v mozgu na krátku dobu, zatiaľ čo pamäť sa vzťahuje na našu schopnosť uchovávať a vybavovať si informácie na dlhú dobu. Štúdie ukázali, že dobrá krátkodobá pamäť je dôležitým faktorom pri zmierňovaní straty pamäti.

Udržanie pozitívneho postoja a osvojenie si správneho životného štýlu môže pomôcť zlepšiť krátkodobú pamäť a pamäť. Dobrý spánok je dôležitým faktorom pri udržiavaní zdravia mozgu. Jesť vyváženú stravu a jesť viac potravín bohatých na bielkoviny, vitamíny a vlákninu, ako sú ryby, zelenina a ovocie, môže poskytnúť energiu a živiny potrebné pre mozog. Správne fyzické cvičenie môže zároveň posilniť funkciu tela a mozgu, podporiť krvný obeh a zlepšiť schopnosť myslenia.

Okrem toho prijímanie nových výziev a učenie sa novým zručnostiam sú tiež dobré spôsoby, ako zlepšiť krátkodobú pamäť a pamäť. Neustála stimulácia mozgu a udržiavanie aktivity môže pomôcť zvýšiť spojenie medzi neurónmi a zlepšiť kognitívne schopnosti. Môžete sa vyzvať a rozšíriť svoje myslenie čítaním, učením sa nového jazyka alebo hudobného nástroja, účasťou na spoločenských aktivitách atď.

Pozitívnym životným štýlom si skrátka môžeme zlepšiť krátkodobú pamäť a pamäť, optimalizovať mozgové funkcie, udržať sa v dobrej kondícii a podávať lepšie pracovné a životné výkony. Je vidieť, že potrebujeme zlepšiť pamäť a Cistanche dokáže výrazne zlepšiť pamäť, pretože dokáže regulovať aj rovnováhu neurotransmiterov, ako je zvýšenie hladín acetylcholínu a rastových faktorov, ktoré sú veľmi dôležité pre pamäť a učenie. Okrem toho môže Cistanche tiež zlepšiť prietok krvi a podporiť dodávku kyslíka, čo môže zabezpečiť, aby mozog získal dostatočnú výživu a energiu, čím sa zlepší mozgová vitalita a vytrvalosť.

Kliknite na vedieť doplnky na zlepšenie pamäte

U detí navštevujúcich 3. a 4. ročník základnej školy sme skúmali vplyv jedného záchvatu cvičení s otvorenou a uzavretou zručnosťou na tri úlohy STM (tj verbálnu, vizuopriestorovú a motorickú).

Jedna skupina bola testovaná pred a po (T0 a T1) hodine taliančiny (kontrolná skupina), jedna skupina pred a po 30-minútovom cvičení na okruhu a jedna skupina pred a po {{3} }min tímovej hry.

Kontrolná skupina nepreukázala žiadne zlepšenie. Aktivita s otvorenou zručnosťou zlepšila výkonnosť krátkodobej pamäte u všetkých účastníkov v T1 (p < 0,001 pre deti navštevujúce 3. triedu a p=0,007 pre deti navštevujúce 4. triedu). Naproti tomu aktivita uzavretých zručností zlepšila výkonnosť krátkodobej pamäte u starších detí (tých, ktoré navštevujú 4. triedu; p=0 0,046) v T1.

Dôležité je, že toto zistenie sa zistilo v školskom prostredí a mohlo by mať ekologickú platnosť. Preto tu použitý cvičebný protokol môže pomôcť pri štruktúrovaní špecifických tréningových aktivít pre normálne deti aj deti s poruchami učenia, aby sa pozitívne zlepšili schopnosti krátkodobej pamäte.

Kľúčové slová: pracovná pamäť; šport; cvičenie; otvorená zručnosť; uzavretá zručnosť; deti.

1. Úvod

Je dobre známe, že cvičenie je spojené so znížením fyziologických mier stresu, psychologických mier úzkosti a depresie a zvýšenia nálad a psychickej pohody [1].

Fyzické cvičenie a šport majú tiež pozitívny vplyv na vzrušenie, zlepšujú pozornosť [2–5] a vo všeobecnosti zlepšujú kognitívnu výkonnosť [6], pričom veľkosť účinku je u detí väčšia ako u dospelých [7] a centrálne kognitívne procesy na vysokej úrovni (napr. riešenie problémov, pracovná pamäť [8,9] pre nedávny prehľad). Procesy ukladania pamäte boli tiež uľahčené kognitívnou aktiváciou, zvyšujúcim sa vzrušením a alokovateľnými zdrojmi vyvolanými špecifickými požiadavkami na akútne cvičenie (otvorené vs. uzavreté zručnosti; [10]).

Navyše mierne a intenzívne aeróbne cvičenia podporujú výkonnú funkciu detí buď po jednom cvičení [5,6,10,11] alebo po pravidelnom cvičení [12–14].

Skorý výskum skúmal účinok akútneho cvičenia na jednoduché kognitívne úlohy, ako je jednoduchý a výberový reakčný čas a vizuálne vyhľadávanie u dospelých ([15] na prehľad); novší výskum však skúmal pracovnú pamäť (WM), pretože je relevantnejšia pre všeobecné kognitívne fungovanie [10,16–18].

Nedávno sa výskum zameral aj na štúdium účinkov fyzického cvičenia u detí [19], pričom zdôraznil jeho vplyv na kognitívne funkcie a výkonné funkcie, najmä [20,21].

Fyzická aktivita zlepšila kognitívne fungovanie u detí vo veku 3–5 rokov, najmä v oblasti pracovnej pamäte [22], a u detí vo veku 8–12 rokov bola zistená pozitívna korelácia medzi fyzickou aktivitou a lepšou pracovnou pamäťou [23,24]. Existuje však málo výskumov o akútnom cvičení u detí [11].

Navyše, napriek súčasným poznatkom o prínosoch cvičenia pre mozog [25] neexistujú žiadne praktické usmernenia o optimálnej praxi pre deti na dosiahnutie kognitívneho zlepšenia.

2. Táto štúdia

V tejto štúdii sme skúmali vplyv akútneho cvičenia (tj jednorazového cvičenia) na pracovnú pamäť (ďalej WM) u detí vo veku základnej školy, keďže WM hrá zásadnú úlohu v kontexte pamäti a učenia a predstavuje ústrednú zložku v detskú kogníciu a dokáže vysvetliť ťažkosti v správaní vo vzdelávacom kontexte [26,27].

Konkrétne sme skúmali účinky cvičenia na subsystémy krátkodobej pamäte (ďalej STM), pretože predstavujú kľúčové prvky v rámci Baddeleyho WMmodelu ([28] na prehľad; obrázok 1) a vo výskume boli často ponechané bokom.

Porovnali sme účinky rôznych typov cvičení, pretože len niekoľko štúdií priamo testovalo takýto účinok u detí ([33] pre nedávnu metaanalýzu). Fyzická aktivita môže byť skutočne rozdelená pozdĺž kontinua, ktoré vychádza zo športov s otvorenou kvalifikáciou (t. j. športy, v ktorých sa prostredie neustále mení a pohyby sa musia neustále prispôsobovať, a kde zručnosti sú prevažne vizuálne vnímané a externe stimulované, ako je basketbal, futbal a volejbal a kolektívny šport vo všeobecnosti) až po športy s uzavretými schopnosťami (t. j. športy, pri ktorých účinkujúci presne vie, čo má robiť a kedy, zručnosti nie sú ovplyvnené prostredím a pohyby sa riadia špecifickými vzormi, ako je tanec, umelecká telocvičňa, beh, plávanie) .

Športy s otvorenými zručnosťami si vyžadujú zložitejšie kognitívne procesy v porovnaní so športmi s uzavretými zručnosťami: napríklad športy potrebujú rýchlo získavať informácie, neustále sa rozhodovať, prepájať rôzne pamäťové štruktúry (napr. používať dlhodobú pamäť ako nástroj na rozšírenie STM [34]) a zdá sa, že zlepšuje kogníciu viac ako druhý [10], ktorý sa spolieha hlavne na procesy dlhodobej pamäte, ako je kódovanie a vyhľadávanie [35] a vyžaduje nižšie kognitívne nároky a diferenciálnu nervovú aktiváciu v mozgu [36].

Obidve majú pozitívny vplyv na kognitívnu výkonnosť v krátkodobom aj dlhodobom horizonte [37–40], pretože indukujú uvoľňovanie sérového mozgového neurotrofického faktora (BDNF; cvičenie s otvorenou zručnosťou viac ako cvičenie s uzavretou zručnosťou [41]). Doteraz bol preukázaný vplyv fyzickej aktivity na kapacitu WM u dospelých [7] a jednotlivé záchvaty cvičenia s otvorenou zručnosťou a s uzavretou zručnosťou zlepšili verbálnu krátkodobú pamäť u dospelých [42].

Porovnali sme dve fyzicky aktívne skupiny (otvorené vs. cvičenie s uzavretými schopnosťami) s kognitívne aktívnou skupinou a skúmali sme účinky na subsystémy krátkodobej pamäte, konkrétne v ekologickom kontexte (tj počas hodín telesnej výchovy).

Predpokladali sme, že zvýšenie počtu kognitívnych zdrojov vyvolaných fyzickým cvičením môže ovplyvniť všetky alebo časť subsystémov WM, pretože deti môžu lepšie zvýšiť úložné kapacity pomocou dostupných zdrojov (podľa zdrojov spracovania informácií [43]).

Predovšetkým sme predpovedali, že aktivity s otvorenou zručnosťou by mali vo všeobecnosti potencovať subsystémy krátkodobej pamäte vo všetkých vekových štádiách, keďže takéto cvičenia sa vyznačujú vysokými kognitívnymi nárokmi a vyžadujú neustále monitorovanie prostredia.

Vzhľadom na vývojový aspekt WM však očakávame, že by sa mal prejaviť priaznivý vplyv uzavretých zručností na subsystémy krátkodobej pamäte, aspoň u starších detí.

3. Metóda

3.1. Účastníci

Celkovo sa experimentu zúčastnilo 125 detí (62 detí vo veku 7–8 rokov a 63 detí vo veku 9–10 rokov; 55 žien) po písomnom súhlase rodičov.

Deti patriace do rôznych tried 3. a 4. základnej školy boli náhodne zaradené do troch experimentálnych skupín (kontrolná skupina, cvičebná skupina s otvorenou cvičebnou skupinou, cvičebná skupina s uzavretou zručnosťou), aby výsledky nemuseli byť ovplyvnené faktormi súvisiacimi s príslušnosťou k určitej triede.

Všetci účastníci boli typicky rozvíjajúce sa deti (tj deti, ktoré nemajú kognitívne oneskorenia, špecifické kognitívne poruchy, ADHD alebo špecifické poruchy učenia) a mali normálne videnie alebo zrak upravený na normálny.

3.2. Etické schválenie

Etický súhlas udelil Etický výbor Univerzity v Bologni v marci 2015 po Helsinskej deklarácii a rodičia/tútori poskytli deťom písomný informovaný súhlas s účasťou na štúdii.

3.3. Návrh a postup

Účastníkom boli zadané tri úlohy krátkodobej pamäte (slovná, priestorová a motorická úloha) pred a po 30-minútovej perióde vyplnenej tromi rôznymi aktivitami: dve experimentálne skupiny, kde sa od detí vyžadovala fyzická aktivita a akontrolná sedavá skupina (tj deti navštevovali aktivitu v triede talianskej gramatiky).

Experimentálne podmienky pozostávali z aktivity s uzavretou zručnosťou (tj okruh agility) a aktivity s otvorenou zručnosťou (tj loptová tímová hra s otvorenou zručnosťou). Intenzita cvičenia (zaznamenaná prostredníctvom srdcovej frekvencie systémom „Polar“ (snímač srdcovej frekvencie Polar H10) sa pohybovala v rozmedzí 170–180 (±10) bpm. Monitorovanie srdcovej frekvencie zaistilo, že obe podmienky cvičenia mali silnú aeróbnu intenzitu.

Okruh agility zahŕňal sériu cvikov (s prídavnými pomôckami alebo bez nich) vykonávaných v pevnom poradí: skok do štyroch drevených kruhov umiestnených v rade na zemi, jedno prevrátenie na podložke, tri skoky na obe strany drevenej lavice, otáčanie sa športový kužeľ a zdolávanie štyroch prekážok za sebou, tri skoky na oboch stranách lavičky, jeden prevrátenie na podložke, slalom po dráhe s dvoma športovými kužeľmi, skoky do drevených kruhov so zmenami smeru, kotúľanie sa na podložke, slaloming po dráhe so štyrmi športovými kužeľmi, a plazenie pod prekážkou.

Loptová tímová hra (v taliančine nazývaná "lopta kráľovi") zahŕňala dva tímy, z ktorých každý pozostával z troch ľudí, ktorí sa pohybovali v priestore zodpovedajúcom polovici basketbalového ihriska. Konfrontácia bola dvoch proti dvom, pričom tretie dieťa hralo úlohu kráľa/kráľovnej.

Musel/a zostať na lavičke a prevziať loptu od svojich spoluhráčov. Dieťa, ktoré urobilo bod, sa stalo kráľom/kráľovnou a roly sa zmenili. Deti si mohli prihrať loptu iba rukami a nemohli bežať s loptou v ruke. Pokiaľ ide o kontrolnú skupinu, test-opakovanie testu sa vždy navrhovalo v protivahe pred a po sedavej aktivite v triede (hodina talianskej gramatiky), v deň, keď hodina pohybovej aktivity sa nekonala.

Všetky aktivity boli vykonávané v skupinovom kontexte (tj nie individuálne cvičenie alebo nečinnosť).

Pre pamäťové úlohy sme použili sluchovo-verbálnu krátkodobú pamäťovú úlohu (tj digitspan podľa WISC-IV-Wechsler Intelligence Scale for Children, IV [44]), priestorovú krátkodobú pamäťovú úlohu (úloha priestorová Corsi [45,46] a motorická krátkodobá pamäť vyvinutá ad-hoc pre túto štúdiu (použili sme vzorku jednoduchých jednostranných nezmyselných pohybov horných končatín vybraných spomedzi proximálnych bezvýznamných gest STIMA-ShortTest for Ideo-Motor Apraxia [47] ]).

Pokiaľ ide o motorickú úlohu, experimentátorka vykonala všetky činnosti pomocou svojej ľavej ruky a deti boli požiadané, aby ich reprodukovali v zrkadlovom usporiadaní. Zrkadlová konfigurácia (tj pravostranná imitácia akcie ľavej ruky) bola zvolená, pretože sa preukázalo, že existuje prirodzená tendencia používať túto konfiguráciu pri napodobňovaní [48–50].

Všetky sekvencie položiek (tj motorické, priestorové a verbálne) boli prezentované na vyvolanie v sériovom poradí. Hneď ako bola predložená postupnosť položiek, účastníci dostali pokyn, aby reprodukovali postupnosť v presnom poradí.

Účastníci začali s dĺžkou dvoch položiek. Ak uspeli, bola im predložená postupnosť troch; ak neuspeli, zopakovali ďalšiu sekvenciu dvoch.

Skúška sa skončila, keď účastník dvakrát nevykonal dĺžku jedného úseku. Konečné skóre (rozpätie) pre každého účastníka bolo, koľkokrát neuspel dvakrát, mínus jeden.

Výkon účastníkov bol zaznamenaný na video. Tri pamäťové úlohy boli prezentované vo vyváženom poradí medzi účastníkmi, aby sa minimalizoval efekt poradia. Všetci účastníci absolvovali dve testovacie relácie, jednu pred (pred testom) a jednu bezprostredne po aktivite (po teste). ) individuálne v tichom priestore.

3.4. Štatistická analýza

Údaje boli spracované v multivariačnej ANOVA s medzisubjektovými faktormi cvičenia (cvičenie s otvorenou zručnosťou, cvičenie s uzavretou zručnosťou a kontrolná aktivita), vek (7–8 rokov vs. 9–10 rokov podľa navštevovaných tried, tj 3. trieda vs. 4. trieda) a pohlavie (žena vs. muž) a faktory v rámci subjektov, ako je pamäťová úloha (sluchovo-verbálne, vizuálno-priestorové a motorické rozpätie) a čas (T0=pred cvičením vs. 1=po cvičení).

Štatistická analýza sa uskutočnila pomocou IBM SPSS (verzia 25; IBM Corp., Armonk, NY, USA). Hladina významnosti bola nastavená na p menšie alebo rovné 0,05 pre ANOVA. Na porovnanie sme použili jednostranný test s Bonferroniho korekciou.

4. Výsledky

Uskutočnili sme predbežnú analýzu, aby sme skontrolovali, či sa skupiny líšia v T{{0}} v súvislosti s tromi pamäťovými úlohami, ale nie (všetky nezávislé vzorky t-test p > 0.05). ANOVA odhalila významný vplyv veku (F(1, 112)=85,13, p < 0,001), pričom skupina 7–8 ročných detí vykazovala nižší výkon (priemer=4,09, SE=0.07) ako deti vo veku 9 až 10 rokov (priemer=4.97, SE=0.07).

U detí sa tiež prejavil vplyv času (F(1, 112)=19,59, p < 0.001), keďže mali celkovo lepšie výsledky v T1, po cvičení (T0: priemer=4.41, SE=0.05 vs. T1: priemer=4.65, SE=0.06) a pamäťovej úlohy( F(1,96, 112)=185,63, p < 0,001), pretože dosiahli lepšie výsledky vo verbálnych (priemer=5,28, SE=0,088) a vizuálno-priestorových úlohách (priemer=5.02, SE=0.079) ako v motorovom (priemer=3.29, SE=0.072).

Pohlavie a cvičenie neboli významné (p > {{0}}.05). Pamäťová úloha × vek boli významné (F(1,96,112)=7,81, p { {7}},001), pretože skupina vo veku 9 – 10 rokov mala lepšie výsledky vo verbálnej úlohe (priemer=5,69, SE=0,125) v porovnaní s oboma priestorovým priemerom=5,25 , SE=0.112, t(62)=2.82, p=0.003) a motor (priemer=53.96, SD=0). 103,T(62)=10.08, p < 0,001) úloh a v priestorových v porovnaní s motormi (t(62)=9.38,p < 0,001).

Naopak, skupina vo veku 7–8 rokov nepreukázala rozdiely medzi priestorovými (priemer=4,79, SE=0,111) a verbálnymi úlohami (priemer=4,88, SE=0.124): (t(60)=0.884p > 0.05); verbálna (t(60)=16.32, p < 0,001) aj priestorová úloha (t(60)=14,74,p < 0,001) však viedli k lepšiemu výkonu v porovnaní s motor jedna (priemer=2.65,SE=0.102). Pozri obrázok 2.

Najdôležitejšie je, že interakcia čas × vek × cvičenie bola významná (F(2, 112)=3,79,p=0.026): v skupine vo veku 7–8 rokov , zistili sme pozitívny účinok cvičenia s otvorenou zručnosťou s lepším výkonom v T1, opakovanom teste po cvičení (jednostranný opravený t-test, t(22)=3.86,p < { {19}}.001), ale bez vplyvu činností uzavretých zručností a kontroly (p > 0,05). Naopak, u starších detí (vo veku 9–10 rokov) sme zistili pozitívny efekt oboch aktivít s otvorenou zručnosťou (jednostranný korigovaný t-test, t(20)=2.68, p {{29 }}.007) a aktivita uzavretých zručností (jednostranný t-test,t(21)=1.76, p=0.046) o kognitívnom výkone v T1, opakovaný test po cvičení , ale bez zlepšenia kontrolných podmienok (p > 0,05). Pozri obrázok 3.

5. Diskusia

Skúmali sme vplyv jedného záchvatu cvičenia s otvorenou alebo uzavretou zručnosťou na subsystémy STM u detí vo veku základnej školy. Sústredili sme sa na STM subsystémy vzhľadom na úlohu, ktorú zohrávajú vo WM, ktorá je kľúčová pri podpore kognície. Hlavný výsledok súvisí s priaznivým účinkom jedného záchvatu aeróbneho cvičenia na pamäťový výkon u detí. Cvičenie s otvorenou zručnosťou bolo prospešné v oboch vekových skupinách, naopak, cvičenie s uzavretou zručnosťou začína byť účinné u starších detí (9–10 rokov).

Výkon STM sa výrazne zlepšil iba v dvoch skupinách vykonávajúcich fyzické cvičenie. Naopak, kontrolný stav sa v oboch vekových skupinách nezlepšil, čo naznačuje, že prínos pre pamäťovú výkonnosť zistený u dvoch fyzicky aktívnych skupín nemožno zamieňať s efektom učenia. Zistili sme tiež vplyv pamäťovej úlohy × vek: Skupina vo veku 7– 8 mali lepšie výsledky vo verbálnom a vizuálno-priestorovom STM v porovnaní s motorickým. V staršej skupine (vo veku 9 – 10 rokov) sa však objavil gradient medzi verbálnym STM (najlepší), vizuoprostorovým (v strede) a motorickým (jeden). To je v súlade s rôznymi vývojovými trajektóriami komponentov WM.

Existuje len málo dôkazov o globálnom vzťahu medzi motorickou a kognitívnou doménou u typicky sa rozvíjajúcich detí vo veku 4–16 rokov [51] a korelácia medzi vývojovými doménami (ako je motorika, kognitívne funkcie a jazyk) nie je silná. Stabilné a pridružené vývinové dráhy pre jazyk a motorickú výkonnosť sa našli od 3. do 5. roku veku, ale vzťah sa mení od skorého do neskoršieho predškolského veku [52]. Navyše, aj keď je základná modulárna štruktúra WM prítomná od 6 rokov, viaczložkový model WM [53] ukázal, že každý komponent WM má jedinečnú vývojovú trajektóriu [54].

Pokiaľ ide o hlavné výsledky, podľa hypotézy kognitívnej angažovanosti [33] sa očakávalo, že cvičenie s otvorenou zručnosťou prinesie najväčší kognitívny prínos na WM. Výsledky cvičenia s otvorenou zručnosťou sú v súlade s literatúrou, ktorá často uvádza priaznivý účinok cvičenia strednej intenzity na veľa úloh WM [16]. Cvičenia s uzavretými schopnosťami, ktoré si vyžadujú menšiu kognitívnu angažovanosť a sú už známe ako menej účinné, však priniesli zaujímavé výsledky v porovnaní s literatúrou [10].

V skutočnosti táto štúdia po prvýkrát ukazuje, že aktivita uzavretých zručností môže mať pozitívny vplyv aj na prefrontálne schopnosti, ako sú schopnosti STM. Naše výsledky sú v súlade s predchádzajúcou pilotnou štúdiou u detí vo veku 6–8 rokov [55], kde jeden záchvat cvičenia s otvorenou zručnosťou priniesol výhody verbálnej pamäte, ale líšia sa aj tým, že sme nezistili zlepšenie motorického STM pre cvičenie s uzavretou zručnosťou.

Tieto dve štúdie však predstavujú rozdiely. Na jednej strane sa vek účastníkov líši: Účastníci sú v tejto štúdii starší a mohli prejsť fázou psychomotorického vývinu, v ktorej sú motorické zručnosti relevantnejšie ako komplexné verbálne a vizuopriestorové [52]: motorické schopnosti sa mohli stabilizovať a cvičenie nie je efektívna podľa hypotézy vekovej závislosti [25,56] (podrobnejšie pozri nižšie). Na druhej strane sa početnosť vzorky líši: táto štúdia testovala vyšší počet účastníkov a účinok v štúdii O'Briena a kolegov [55] mohol byť falošný.

Táto štúdia je teda nevyhnutná, pretože po prvýkrát ukazuje pozitívny účinok akútnych záchvatov cvičenia na STM na veľkej vzorke účastníkov (v porovnaní s predchádzajúcou literatúrou, ktorá nie [57,58]). Skutočne, pozitívny účinok Zistilo sa, že záchvaty aeróbneho [16] a anaeróbneho cvičenia [59] zlepšujú výkonnosť dlhodobej pamäte.

Napríklad Pesce a kolegovia [10] hodnotili vplyv rôznych typov aeróbneho cvičenia na zapamätanie u predadolescentov (vo veku 11–12 rokov). Zistili zlepšený výkon pri úlohe s oneskoreným pripomenutím (vyžadujúc väčšie zapojenie WM) po 40-minútovom cvičení s uzavretou zručnosťou aj po cvičení s otvorenou zručnosťou, ale iba účinok aktivity s otvorenou zručnosťou na okamžité stiahnutie. V porovnaní s iné štúdie, ktoré nepreukázali žiadny vplyv na procesy rýchlosti WM ([16]pre metaanalýzu), táto štúdia ukazuje, že záchvaty cvičenia strednej intenzity ovplyvňujú ďalšie aspekty WM, tj kapacitu subsystémov STM. Mali by sme však zvážiť, že fyzické cvičenie môže ovplyvniť kognitívne funkcie iba vo veku, v ktorom sa tieto funkcie vyvíjajú alebo sú na ústupe (hypotéza vekovej závislosti; [25]).

Best [60] naznačil, že nezrelý neurónový okruh je náchylný na zážitky a môže byť ľahšie ovplyvnený fyzickým cvičením ako už zrelé mozgové štruktúry. Höttingand Röder [25] navrhol, že kognitívne funkcie prechádzajúce vývojovými zmenami (napr. výkonné funkcie v detstve a starobe) by mohli mať z cvičenia významnejšie výhody.

6. Závery

Táto štúdia skúmala vplyv jedného záchvatu cvičenia s otvorenými alebo uzavretými schopnosťami na subsystémy STM u detí vo veku základnej školy v školskom kontexte. V porovnaní s kontrolnou aktivitou sa objavil priaznivý vplyv cvičenia s otvorenou zručnosťou u detí vo veku 7–10 rokov a cvičenia s uzavretou zručnosťou pre staršie deti (9–10 rokov) na retenciu STM.

Výsledky prispievajú k množiacim sa dôkazom o selektívnej povahe spojenia medzi cvičením a poznaním a súčasným novým zisteniam o výhodách platných ekologických prostredí v škole. Sústredili sme sa na bežné cvičenia s otvorenými a uzavretými zručnosťami, ktoré sa už bežne používajú v školách [61], čím sme demonštrovali ich cenný vplyv na subsystémy WM. Táto štúdia rozšírila naše zistenia o výhodách jedného záchvatu rôznych typov fyzickej aktivity (tj cvičenia s otvorenou a uzavretou zručnosťou [42]) na deti základných škôl.

Tieto výsledky sú zaujímavé, pretože neskoré detstvo je citlivým obdobím kognitívneho vývoja. Tieto zistenia teda môžu byť ústredné pre organizáciu nákladovo efektívnych programov na podporu učenia zameraných na rozvoj špecifických kognitívnych domén, pretože jednotlivé cvičenia zlepšujúce schopnosti WM môžu z dlhodobého hľadiska zvýšiť akademický výkon. V skutočnosti je WM základom každodenného fungovania a akademických úspechov [54] a lineárne sa vyvíja od predškolského veku až po adolescenciu [60].

Naše výsledky by mohli ďalej podporiť výskum, ktorý ukazuje, že jednotlivé cvičenia v škole s otvorenými zručnosťami môžu byť sľubnými intervenciami na podporu kognitívneho rozvoja detí [62], keďže sa dajú ľahko implementovať do každodennej školskej rutiny detí [61,63,64]. Zaujímavý aspekt tejto štúdie sa týka najmä použitia stredne dlhého trvania cvičenia (tj 30 minút) v porovnaní s vysokým trvaním cvičenia použitým v iných štúdiách [10,65,66]. Toto trvanie sa ukázalo ako účinné u detí a môže naznačovať, že polhodina cielenej fyzickej aktivity môže byť sľubná z hľadiska použiteľnosti v rôznych školských zariadeniach.

Je však potrebné zvážiť niektoré obmedzenia. Táto štúdia obmedzila zber údajov len na niekoľko tried (3. a 4.) a budúce smerovanie by mohlo zahŕňať aj staršie deti a predadolescentov, aby mali presnejšiu vývojovú trajektóriu vplyvu fyzickej aktivity na WM, pretože deti rôzneho veku môžu byť rozdielne citlivé podľa k hypotéze vekovej závislosti [25].

Okrem toho sme neporovnávali iné opatrenia WM, aby sme preskúmali vzťahy medzi subsystémami STM a centrálnymi výkonnými kapacitami a budúce štúdie by sa mohli touto otázkou zaoberať. Nakoniec sme nevložili čas tretieho merania (napríklad 30 minút alebo jednu hodinu po cvičení), aby sme zistili, ako dlho trvá pozitívny účinok na kognitívne funkcie.

Na záver, aeróbna aktivita by sa mala stať základnou súčasťou každodenného života detí v školskom veku. Tieto zistenia by mali povzbudiť rodičov a pedagógov, aby prehodnotili dôležitosť aeróbneho cvičenia a pravidelnej fyzickej aktivity nielen pre telesný, ale aj kognitívny rozvoj.

Autorské príspevky: Konceptualizácia, AT, GO a AC; spravovanie údajov, AT a GO; formálna analýza, AT a GO; vyšetrovanie, AT, GO, AC; metodika, AT, GO a AC; administrácia projektov, AT a GO; zdroje, AT; softvér, AT; dozor, AT; validácia, AT a G.O.; písanie pôvodného návrhu, AT a GO; Všetci autori si prečítali publikovanú verziu rukopisu a súhlasili s ňou.

Financovanie: Tento výskum nezískal žiadne externé financovanie.

Vyhlásenie Inštitucionálneho revízneho výboru: Všetky postupy vykonané v štúdiách zahŕňajúcich humánnych účastníkov sa riadili etickými normami inštitucionálneho a/alebo národného výboru pre výskum a boli v súlade s Helsinskou deklaráciou z roku 1964 a jej neskoršími dodatkami alebo porovnateľnými etickými normami. Etická komisia Univerzity v Bologni schválila štúdiu č. 2.13 z 5.3.2015 (5.3.2015).

Vyhlásenie informovaného súhlasu: Informovaný súhlas sa získal od všetkých subjektov zapojených do štúdie.

Vyhlásenie o dostupnosti údajov: Údaje uvedené v tejto štúdii sú k dispozícii na požiadanie od príslušného autora.

Konflikty záujmov: Autori nevyhlasujú žiadny konflikt záujmov.

Referencie

1. Biddle, SJ; Fox, K.; Boutcher, S. Fyzická aktivita a psychická pohoda; Routledge: Londýn, Spojené kráľovstvo, 2003.

2. Ealves, H.; Voss, MW; Boot, WR; Edeslandes, A.; Ecossich, V.; Salles, JE; Kramer, AF Perceptuálno-kognitívna odbornosť v elitných volejbalových hráčoch. Predné. Psychol. 2013, 4, 36. [CrossRef]

3. Budde, H.; Voelcker-Rehage, C.; Pietraßyk-Kendziorra, S.; Ribeiro, P.; Tidow, G. Akútne koordinačné cvičenie zlepšuje výkon pozornosti u adolescentov. Neurosci. Lett. 2008, 441, 219–223. [CrossRef] [PubMed]

4. Ottoboni, G.; Nicoletti, R.; Tessari, A. Vplyv športovej praxe na vylepšené kognitívne spracovanie telesných indexov: Štúdia volejbalových hráčov a ich schopnosť predpovedať gestá rúk. Int. J. Environ. Res. Verejné zdravie 2021, 18, 5384. [CrossRef]

5. Tessari, A.; Lugli, L.; Nicoletti, R.; Ricciardelli, P. Líšia sa boxerskí športovci od kontrol vo vizuálnej analýze postojov súpera? Pilotná štúdia sledujúca pohyby očí. J. Hum. Športové cvičenie. 2021, 16, 996. [CrossRef]

6. Hillman, CH; Erickson, KI; Kramer, A. Buďte chytrí, cvičte svoje srdce: Účinky cvičenia na mozog a kogníciu. Nat. Rev. Neur Sci.2008, 9, 58–65. [CrossRef]7. Sibley, BA; Beilock, SL Cvičenie a pracovná pamäť: Vyšetrovanie individuálnych rozdielov. J. Sport Exerc. Psychol. 2007, 29,783-791. [CrossRef] [PubMed]

8. Tomporowski, PD Účinky akútnych záchvatov cvičenia na kogníciu. Acta Psychol. 2003, 112, 297-324. [CrossRef]

9. Bidzan-Bluma, I.; Lipowska, M. Pohybová aktivita a kognitívne fungovanie detí: Systematický prehľad. Int. J. Environ. Res.Public Health 2018, 15, 800. [CrossRef]

10. Pesce, C.; Crova, C.; Cereatti, L.; Casella, R.; Bellucci, M. Fyzická aktivita a duševná výkonnosť u preadolescentov: Účinky akútneho cvičenia na pamäť s voľným vybavovaním. Ment. Health Phys. zák. 2009, 2, 16–22. [CrossRef]

11. Ellemberg, D.; St-Louis-Deschênes, M. Vplyv akútneho fyzického cvičenia na kognitívne funkcie počas vývoja. Psychol.Sport Exerc. 2010, 11, 122–126. [CrossRef]

12. Davis, CL; Tomporowski, PD; Boyle, CA; Waller, JL; Miller, PH; Naglieri, JA; Gregoski, M. Účinky aeróbneho cvičenia na kognitívne fungovanie detí s nadváhou: Randomizovaná kontrolovaná skúška. Res. Q. Exerc. Šport 2007, 78, 510–519. [CrossRef][PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com