Исследователи обнаружили связь между физической подготовкой и мозгом у 9- и 10-летних детей: у детей, которые в хорошей форме, как правило, больше гиппокамп, и они лучше справляются с тестом на память, чем их менее подготовленные сверстники.
Новое исследование, в котором использовалась магнитно-резонансная томография для измерения относительного размера определенных структур в мозге 49 детей-испытуемых, опубликовано в журнале Brain Research.
"Это первое известное мне исследование, в котором использовались методы МРТ для изучения различий в мозге между здоровыми детьми и детьми, которые не в хорошей форме," сказал профессор психологии Университета Иллинойса и директор Института Бекмана Арт Крамер, который руководил исследованием с докторантом Лорой Чаддок и профессором кинезиологии и общественного здравоохранения Чарльзом Хиллманом. "Кроме того, он связывает эти показатели структуры мозга с познанием."
Исследование было сосредоточено на гиппокампе, структуре, спрятанной глубоко в мозгу, поскольку известно, что она важна для обучения и памяти. Предыдущие исследования у пожилых людей и животных показали, что упражнения могут увеличивать размер гиппокампа. Чем больше гиппокамп, тем выше производительность в пространственном мышлении и других когнитивных задачах.
"В исследованиях на животных было показано, что упражнения специфически влияют на гиппокамп, значительно увеличивая рост новых нейронов и выживаемость клеток, улучшая память и обучение, а также увеличивая количество молекул, которые участвуют в пластичности мозга," Чаддок сказал.
Вместо того, чтобы полагаться на отчеты об уровне физической активности детей из вторых рук, исследователи измерили, насколько эффективно испытуемые использовали кислород во время бега на беговой дорожке.
"Это золотой стандарт фитнеса," Чаддок сказал.
Физически здоровые дети были "намного эффективнее, чем дети в плохой физической форме, используют кислород," Крамер сказал.
Когда они проанализировали данные МРТ, исследователи обнаружили, что физически здоровые дети, как правило, имеют больший объем гиппокампа – примерно на 12 процентов больше по сравнению с общим размером мозга, – чем их сверстники не в форме.
Дети, которые были в лучшем физическом состоянии, также лучше справились с тестами на реляционную память – способность запоминать и интегрировать различные типы информации – чем их менее подготовленные сверстники.
"Дети с более высокой подготовкой имели более высокую производительность в задаче на реляционную память, дети с более высокой подготовкой имели больший объем гиппокампа, и в целом дети с большим объемом гиппокампа имели лучшую реляционную память," Чаддок сказал.
Дальнейший анализ показал, что больший гиппокамп повысил производительность при выполнении задачи с реляционной памятью.
"Если убрать объем гиппокампа из уравнения," Чаддок сказал, "взаимосвязь между фитнесом и памятью уменьшается."
Новые результаты показывают, что меры по повышению физической активности в детстве могут иметь важное влияние на развитие мозга, сказал Крамер.
"Мы знали, что опыт, факторы окружающей среды и социально-экономический статус влияют на развитие мозга," он сказал.
"Если вы получили паршивые гены от родителей, вы не сможете это исправить, и что-то сделать с вашим экономическим статусом непросто. Но вот кое-что, с чем мы можем что-то сделать," Крамер сказал.