Körperliche Fitness in der Kindheit verbessert weißen Substanz im Gehirn

Eine neue Studie der 9- und 10 -Jährigen festgestellt, dass diejenigen, die mehr aerob fit sind, haben mehr faserig und kompakten weißen Substanz Bahnen im Gehirn als ihre Altersgenossen , die weniger fit sind . " Weiße Substanz " werden die Bündel von Axonen , die Nervensignale zum anderen tragen von einer Hirnregion . Kompaktere weißen Substanz mit schneller und effizienter Nervenaktivität verbunden.


Kinesiologie und Gemeinde-Gesundheit- Professor Charles Hillman (rechts), Postdoc-Forscher Laura Chaddock - Heyman und ihre Kollegen fest, dass körperlich fit Kinder hatten kompakter weißen Substanz Bahnen im Gehirn als Kinder, die weniger fit waren .
Bildnachweis: L. Brian Stauffer

Das Team berichtet darüber in der Open- Access-Zeitschrift Frontiers in Neuroscience Menschen .

"Frühere Studien zeigen, dass Kinder mit einem höheren Niveau der aeroben Fitness zeigen größere Gehirne in grauer Substanz Hirnregionen wichtig für Gedächtnis und Lernen ", sagte University of Illinois Postdoc Laura Chaddock - Heyman , der die Studie mit Kinesiologie und Gemeinde-Gesundheit- Professor geführt Charles Hillman und Psychologie-Professor und Beckman Institute Regisseur Arthur Kramer . " Zum ersten Mal haben wir untersucht, wie die aerobe Fitness bezieht sich auf weißen Substanz in kindlichen Gehirns . "

Das Team verwendete Diffusions-Tensor- Bildgebung (DTI , auch als Diffusions MRI ) Um fünf weißen Substanz Wege in den Gehirnen der 24 Teilnehmer suchen. Diese Methode analysiert Wasserdiffusion in das Gewebe . Für weißen Substanz , weniger Wasser Diffusionsmittel das Gewebe mehr faserig und kompakt, sowohl wünschenswerte Merkmale .

Wie sozialen und wirtschaftlichen Status , den Zeitpunkt - Die für mehrere Variablen gesteuert Forscher Pubertät , IQ, oder eine Diagnose von ADHS und anderen Lernstörungen - , die den gemeldeten Fitnessunterschiedeim Gehirn beigetragen haben könnten .

Die Analyse ergab signifikante FitnessbedingteUnterschiede in der Integrität von mehreren weißen Substanz Bahnen im Gehirn : Corpus callosum , die das Gehirn die linken und rechten Gehirnhälften verbindet ; die überlegene Längsbündel , ein Paar von Strukturen, die die Stirn- und Scheitellappen zu verbinden ; und die überlegene corona radiata , die die Hirnrinde zum Hirnstamm verbinden.

" Alle diese Verträge haben sich eine Rolle in der Aufmerksamkeit und Gedächtnis spielen", sagte Chaddock - Heyman .

Das Team nicht für die kognitive Unterschiede in den Kindern in dieser Studie testen, aber frühere Arbeiten eine Verbindung zwischen verbesserte aerobe Fitness und Gewinne in der kognitiven Funktion auf bestimmte Aufgaben und im akademischen Umfeld unter Beweis gestellt.

"Frühere Studien in unserem Labor haben einen Zusammenhang zwischen Fitness und weißen Substanz Integrität bei älteren Erwachsenen berichtet ", sagte Kramer . " Es scheint daher, dass Fitness kann positive Auswirkungen auf die weiße Substanz im Laufe des Lebens haben . "

Um die Ergebnisse weiter zu gehen , ist das Team seit zwei Jahren in einen Fünf-Jahres- randomisierte, kontrollierte Studie , um festzustellen, ob die Integrität der weißen Substanz Wege verbessert bei Kindern, die eine neue physische Fitness-Routine beginnen und pflegen sie im Laufe der Zeit . Die Forscher werden für Änderungen in der aeroben Fitness , Gehirnstruktur und -funktion und genetische Regulation suchen.

" Frühere Arbeiten aus unserem Labor hat sowohl kurz- als auch langfristige Unterschiede in der Beziehung der aeroben Fitness , um die Gesundheit des Gehirns und Kognition gezeigt ", sagte Hillman . " Allerdings sollte unsere aktuellen randomisierte, kontrollierte Studie bieten die umfassende Bewertung dieser Beziehung auf dem Laufenden. "