fbpx
Søg
Close this search box.

Motion holder hjernen sund!

Forfattere

Lauren B. Raine, Nicole E. Logan, Jennifer H. Watrous, Charles H. Hillman, Arthur F. Kramer

Vidste du, at motion kan hjælpe din hjerne til at fungere bedre? Forskere undersøger, hvordan børns hjerner reagerer på motion, og hvordan fysisk aktivitet kan hjælpe børn med at lære bedre i skolen. Ved hjælp af udstyr, der kan hjælpe dem med at se hjernens struktur og funktion, kan forskerne måle og registrere, hvad hjernen gør, mens børn udfører opgaver, der kræver opmærksomhed og hukommelse, eller mens de bare hviler. Fysisk fitness og fysisk aktivitet kan hjælpe børns hjerner med at fungere bedre, hjælpe dem med at holde fokus i skolen og hjælpe dem med at klare sig godt i tests. I denne artikel undersøger vi forskning, der viser, hvordan det at være i god fysisk form og deltage i fysiske aktiviteter ikke kun gavner børns kroppe, men også deres hjerner og forbedrer færdigheder som opmærksomhed, hukommelse og indlæring.

Introduktion

Du har sikkert hørt, at fysisk aktivitet kan gøre dig stærkere, hurtigere og generelt sundere. Men overrasker det dig at høre, at fysisk aktivitet (PA) også kan gøre dig klogere og hjælpe dig med at klare dig bedre i skolen? Frikvarterer, idrætsundervisning og sport hjælper mere end bare vores kroppe: Det gavner også vores hjerner! I løbet af de seneste årtier har forskere lært en masse om, hvordan PA kan forbedre vores hjerner.

Meget af den tidligste forskning i PA og hjernen blev udført på dyr, mest rotter og mus. Forskere fandt ud af, at når gnavere løb på et løbehjul hver dag i flere uger, blev deres hjerner sundere, og de havde bedre hukommelse til at lære, hvordan man gennemfører en labyrint. Gnavernes hjerner var sundere, fordi de fik nye neuroner (hjerneceller, der sender information rundt i hjernen og kroppen), udviklede nye forbindelser mellem neuronerne og forbedrede hjernens blodforsyning [1]. For nylig er der blevet lavet undersøgelser af, hvordan PA påvirker mennesker, fra børn til ældre, herunder mennesker med sygdomme som ADHD, Parkinsons sygdom, autismespektrumforstyrrelser, Alzheimers sygdom og mange andre.

PA er defineret som enhver kropslig bevægelse, der bruger mere energi, end kroppen bruger i hvile. Vi fokuserer på aerob fitness, som refererer til, hvor godt lungerne og hjertet pumper ilt og blod gennem kroppen. Vi måler fysisk form og PA i laboratoriet ved hjælp af højteknologisk udstyr og særlige sensorer. For at måle konditionen løber børnene på et løbebånd, der hele tiden bliver stejlere, mens de bærer en maske, der måler, hvor meget luft der går ind og ud af deres lunger ved hvert eneste åndedrag (figur 1). Vi måler også, hvor mange gange deres hjerter slår på 1 minut. Børnenes hjerter slår hurtigere, når de fortsætter med at løbe på løbebåndet. Børn, der er i bedre form, bruger mere ilt, mens de træner.

Figur 1: En 14-årig udfører en træningstest på et løbebånd for at måle sin aerobe kondition. Den blå maske måler, hvor meget ilt barnets krop bruger under træningen (Foto: Alyssa Stone/Northeastern University).

Forskning tyder på, at børn, der er mere fysisk aktive og i bedre fysisk form, scorer bedre i standardiserede tests i matematik og læsning [2, 3]. Børn i god form har også bedre opmærksomhed og hukommelse. De er f.eks. bedre til at huske navne og steder på et kort sammenlignet med børn, der er i mindre god fysisk form. Børn, der er i bedre form, klarer sig bedre i tests, der måler en bestemt type tænkning kendt som executive functions. Eksekutive funktioner hjælper os med at koncentrere os og være opmærksomme (dette kaldes inhibition huske ting (kaldet arbejdshukommelse og udføre flere opgaver på én gang (kaldet cognitive flexibility. Du laver disse aktiviteter hver dag, især i skolen! Du bruger hæmning, når du ignorerer andre klassekammerater, der er distraherende, og i stedet fokuserer på din lærer. Hvis du ganger tal i hovedet eller er kreativ, bruger du arbejdshukommelsen. Kognitiv fleksibilitet kaldes nogle gange multi-tasking, som når du cykler og samtidig holder øje med biler og mennesker på din vej. Eksekutive funktioner er forbundet med et område i den forreste del af hjernen, der kaldes den præfrontale cortex, som stadig er under udvikling hos børn. Faktisk er de eksekutive funktioner ikke modne før college, men at være fysisk aktiv hjælper børns eksekutive funktioner, mens deres hjerner stadig er under udvikling [4].

Træning og hjernens elektriske aktivitet

I laboratoriet kan forskere studere, hvordan hjernens struktur og funktion ændrer sig på grund af PA og fitness. En måde at gøre det på er ved at måle den elektriske aktivitet i hjernen ved hjælp af en teknik kaldet elektroencefalografi (EEG). Barnet, der undersøges, bærer en særlig kasket, der ligner en badehætte, med mange sensorer placeret i den. Sensorerne måler den elektriske aktivitet, der sker i hjernen. EEG-hætter er meget sikre for børn og har ingen bivirkninger. Nogle gange måler forskerne, hvad hjernen foretager sig, mens barnet hviler, og andre gange måler de, hvad hjernen foretager sig, mens barnet udfører opgaver, der kræver opmærksomhed eller hukommelse. Børn, der er i bedre form, er bedre til at blokere for distraktioner og har en mere effektiv hjerneaktivitet. Men den gode nyhed er, at det måske kun tager 20 minutters gang at se forbedringer i hjerneaktiviteten [5]. Eksperimenter har vist, at når børn har gået på et løbebånd i 20 minutter i et tempo, der får dem til at svede, men tillader dem at tale let, er de bedre i stand til midlertidigt at være opmærksomme og ignorere distraktioner. Efter gåturen er børnenes hjerneaktivitet mere effektiv og hurtigere, end den er efter at have siddet ned i 20 minutter (figur 2). Det er vigtigt at bemærke, at efter et helt skoleår med ekstra PA var børnene fysisk sundere, deres hjerneaktivitet var bedre, og de var bedre i stand til at ignorere distraktioner og være opmærksomme [6].

Figur 2: (A) Barn iført en EEG-hætte, mens det udfører en tænkeopgave på computeren. EEG-hætten indeholder 64 sensorer, der måler hjernens elektriske aktivitet (Fotokredit: Alyssa Stone/Northeastern University). (B) Efter enten 20 minutters hvile eller 20 minutters gang blev barnets hjerneaktivitet målt, mens de udførte en udfordrende mental opgave. Du kan se, at der var meget mere aktivitet i hjernen efter at have gået i 20 minutter [4] (Billedkreditering: Alyssa Stone/Northeastern University).

Træning og hjernens struktur

Forskere kan også måle hjernens struktur og funktion ved hjælp af en teknik kaldet magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) . MR-maskiner er sikre og smertefri for børn, hvis de ikke har metalgenstande i kroppen, og børn bliver altid sikkerhedstjekket, før de kommer ind i en MR-scanner. Børn skal sidde meget stille i MR-scanneren, men nogle gange får de lov til at se film eller deltage i opgaver, der kræver opmærksomhed og hukommelse. Disse maskiner, der ligner rumskibe, har meget stærke magneter, der laver høje lyde. MRI-maskinen lader forskerne tage mange billeder af et barns hjerne fra flere retninger. Disse billeder giver forskerne mulighed for at måle de forskellige strukturer i hjernen.

Ved hjælp af MRI har forskere fundet ud af, at et lille, men vigtigt område i midten af hjernen, kaldet hippocampus er større hos børn, der er i bedre form, sammenlignet med børn, der er i dårligere form (figur 3) [7]. Hippocampus ligner en søhest og er vigtig for indlæring og hukommelse. En større hippocampus er blevet forbundet med bedre hukommelse. Hippocampus spiller en særlig rolle i en type hukommelse, der kaldes relationel hukommelse. Det er den type hukommelse, der hjælper dig med at skabe forbindelser, som f.eks. at huske en ny elevs navn sammen med, hvordan eleven ser ud, og hvad du sidst talte med ham/hende om. Det er vigtigt at holde hippocampus sund, og det kan vi gøre ved at holde os fysisk aktive, spise en velafbalanceret kost og få tilstrækkelig søvn.

Figur 3: (A) En MRI-scanner, der bruges til at måle hjernestrukturer (såsom hippocampus) og hjernefunktion. (B) Disse hjernebilleder viser placeringen af hippocampus med rødt. (C) Denne graf viser, at hippocampi hos børn med et højere fitnessniveau var betydeligt større end hippocampi hos børn med et lavere fitnessniveau [7] (Billedkredit: Northeastern University).

Træning og hjernefunktion

MRI giver også forskere mulighed for at studere hjernens funktion, i hvilket tilfælde det kaldes funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) Med fMRI kan forskerne tage billeder af børns hjerner, mens de arbejder med specifikke aktiviteter. Blodet transporterer ilt til hjernen, og hjernen bruger ilt, mens den udfører aktiviteter. fMRI måler hjerneaktivitet ved at måle ændringer i blodgennemstrømningen (og dermed ilttilførslen) til hjernen (for mere information om fMRI, se denne Frontiers for Young Minds-artikel). Så fMRI hjælper forskere med at se, hvordan separate områder af hjernen kommunikerer med hinanden, når en person hviler, eller når personen udfører en opgave som f.eks. at huske tal eller ansigter. I dette tilfælde er højere fitness relateret til bedre kommunikation mellem de separate regioner i hjernen.

Lad os blive aktive!

Den gode nyhed er, at vi kan forbedre vores hjernes funktion med PA! Læger og forskere foreslår, at børn får mindst 60 minutters PA hver dag – den slags, der får dit hjerte til at slå hurtigere og får dig til at svede! Men mere end 50 % af alle børn får ikke så meget motion. Hvorfor får de ikke det? Børn har måske ikke et sikkert sted at være aktive, eller nogle af dem har måske ikke fundet en aktivitet, de kan lide. Andre børn føler sig måske flove, når de skal lære en ny aktivitet eller sport – så det er altid godt at heppe på andre, der er aktive! Enhver aktivitet, der får hjertet til at pumpe, som cykling, svømning eller jogging, ville være et godt valg. Selv gåture er rigtig godt for hjernen. Det er også vigtigt at udføre øvelser, der opbygger muskelstyrke (som pushups eller sit ups) og øvelser, der opbygger stærke knogler (som sjippetov). Prøv at rotere mellem et par typer fysisk aktivitet, som du kan lide! Forskere forsøger i øjeblikket at finde ud af, hvilke typer sport og aktiviteter der er bedst for hjernen, og hvordan man holder børn engagerede og interesserede i fysisk aktivitet.

Når du taler med dine forældre og bedsteforældre om PA, kan du fortælle dem, at fysisk aktivitet også vil hjælpe deres hjerner med at forblive sundere – og holde deres eksekutive funktioner i form, når de bliver ældre. Hjernestrukturer som hippocampus er ofte mindre hos ældre voksne, som dine bedsteforældre, sammenlignet med da de var yngre. Men efter at have gået en time 3 dage om ugen i 1 år, havde ældre voksne større hippocampi, hvilket førte til bedre hukommelse.

Selvom det er vigtigt at være i god fysisk form, for at din hjerne kan fungere optimalt, er der mange andre vigtige måder at opbygge en sund hjerne og krop på. For eksempel gavner det også hjernens sundhed at spise sunde fødevarer som grøntsager og spille musikinstrumenter. Det er også vigtigt at få nok søvn, så din hjerne kan hvile og danne minder samt være mere opmærksom næste dag. Forskere mener, at disse livsstilsaktiviteter, der gør børns hjerner sundere, er gode for folk i alle aldre – fra dine yngre søskende til dine bedsteforældre. Så tag fat i en ven eller et familiemedlem, gå en tur og tal om alle de måder, vi kan holde vores hjerner sunde på!

Ordliste

Eksekutive funktioner: Vigtige hjernefunktioner, som vi bruger hver dag, og som hjælper os med at koncentrere os og være opmærksomme. De omfatter hæmning, arbejdshukommelse og kognitiv fleksibilitet.

Hæmning: Dette er en eksekutiv funktion, der gør det muligt for folk at koncentrere sig og være opmærksomme.

Arbejdshukommelse: Dette er en eksekutiv funktion, der hjælper folk med at bearbejde og huske ting.

Kognitiv fleksibilitet: Dette er en eksekutiv funktion, der hjælper folk med at flytte deres opmærksomhed baseret på miljømæssige krav og udføre flere opgaver på én gang.

Elektroencefalografi: En teknik, der registrerer elektrisk hjerneaktivitet. Små sensorer på hovedbunden opfanger de elektriske signaler, der produceres af hjernen for at skabe hjernebølger.

Magnetisk resonansbilleddannelse (MRI): En teknik, der bruger en meget stærk magnet til at se på hjernens strukturer.

Hippocampus: En vigtig hjernestruktur, der ligner en søhest, og som er vigtig for indlæring og hukommelse.

Funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI): Denne teknik ligner en MRI, men den ser på, hvordan hjernen fungerer baseret på, hvor ilten bevæger sig i hjernen.

Information om artiklen

Undersøgelserne nævnt i denne artikel blev finansieret af National Institute of Child Health and Human Development (NICHD RO1 HD055352), (NICHD RO1 HD069381) og (NICHD RO1 HD094054).
Forfatterne erklærer, at forskningen blev udført i fravær af kommercielle eller økonomiske relationer, der kunne opfattes som en potentiel interessekonflikt.

[1] Voss, M. W., Soto, C., Yoo, S., Sodoma, M., Vivar, C. og van Praag, H. 2019. Træning og hippocampale hukommelsessystemer. Trends Cogn. Sci. 23:318-33. doi: 10.1016/J.TICS.2019.01.006

[2] Castelli, D. M., Hillman, C. H., Buck, S. M. og Erwin, H. E. 2007. Fysisk kondition og akademisk præstation hos elever i tredje og femte klasse. J. Sport Exerc. Psychol. 29:239-52. doi: 10.1123/jsep.29.2.239

[3] Raine, L. B., Biggan, J. R., Baym, C. L., Saliba, B. J., Cohen, N. J., og Hillman, C. H. 2018. Ændringer i aerob fitness hos teenagere er relateret til ændringer i akademiske præstationer. Pediatr. Exerc. Sci. 30:106-14. doi: 10.1123/pes.2015-0225

[4] Chaddock, L., Pontifex, M. B., Hillman, C. H., og Kramer, A. F. 2011. En gennemgang af forholdet mellem aerob fitness og fysisk aktivitet og hjernens struktur og funktion hos børn. J. Int. Neuropsychol. Soc. 17:975-85. doi: 10.1017/S1355617711000567

[5] Hillman, C. H., Pontifex, M. B., Raine, L. B., Castelli, D. M., Hall, E. E. og Kramer, A. F. 2009. Effekten af akut løbebåndsgang på kognitiv kontrol og akademisk præstation hos præadolescente børn. Neuroscience 159:1044-54. doi: 10.1016/j.neuroscience.2009.01.057

[6] Hillman, C. H., Pontifex, M. B., Castelli, D. M., Khan, N. A., Raine, L. B., Scudder, M. R., et al. 2014. Effekten af FITKids randomiserede kontrollerede forsøg på eksekutiv kontrol og hjernefunktion. Pediatrics 134:e1063-71. doi: 10.1542/peds.2013-3219

[7] Chaddock, L., Erickson, K. I., Prakash, R. S., Kim, J. S., Voss, M. W., Vanpatter, M., et al. 2010. En neuroimaging-undersøgelse af sammenhængen mellem aerob fitness, hippocampal volumen og hukommelsespræstation hos præadolescente børn. Brain Res. 1358:172-83. doi: 10.1016/j.brainres.2010.08.049

Raine LB, Logan NE, Watrous JH, Hillman CH og Kramer AF (2023) Exercise Keeps the Brain Healthy! Forside. Young Minds. 11:1068248. doi: 10.3389/frym.2023.1068248
Kevin Jones
Indsendt: 12. oktober 2022; Accepteret: 10. august 2023; Offentliggjort online: 25. august 2023.
Copyright © 2023 Raine, Logan, Watrous, Hillman og Kramer

Læs videre

Vores fantastiske hjerner giver os mulighed for at gøre utrolige ting, men alligevel er de stadig mystiske på mange måder. Forskere har opdaget nogle situationer, hvor hjernen kan “narres”, og denne indsigt i hjernens indre arbejde har ført til nogle spændende nye teknologier, herunder virtual reality (VR). Ud over sin velkendte rolle inden for spil og underholdning har VR nogle fantastiske anvendelsesmuligheder inden for medicin. VR kan hjælpe patienter med at håndtere smerter, og det kan også hjælpe kirurger med at øve delikate procedurer og vejlede dem under operationer. Andre fremskridt kaldet hjerne-maskine-grænseflader kan lytte til hjernens snak og oversætte tanker til kommandoer til computere eller endda robotlemmer, hvilket i høj grad kan forbedre livet for mennesker med visse handicap. I denne artikel vil vi forklare, hvordan forskere bruger resultater fra banebrydende hjerneforskning til at producere spændende nye teknologier, der kan helbrede eller endda forbedre hjernens funktioner.

Dette studie undersøger, hvordan opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD) påvirker gravide kvinder med fokus på, hvad det betyder for deres helbred. Forskningen er rettet mod unge og teenagere og hjælper med at forklare komplekse videnskabelige ideer på en måde, der er let at forstå. Den starter med at forklare, hvad ADHD er: en almindelig tilstand, der begynder i barndommen og kan fortsætte ind i voksenalderen. Derefter ser forskningen på de specifikke problemer, som kvinder med ADHD kan have, når de er gravide, f.eks. en højere risiko for depression, angst og komplikationer under graviditeten. Ved at undersøge detaljerede sundhedsjournaler fra mange forskellige kilder og sammenligne erfaringerne fra gravide kvinder med og uden ADHD finder undersøgelsen, at kvinder med ADHD er mere tilbøjelige til at få alvorlige helbredsproblemer, når de er gravide. Den viser dog også, at de, der tager ADHD-medicin, mens de er gravide, kan opleve et fald i disse helbredsproblemer, hvilket understreger vigtigheden af sikker brug af medicin. Undersøgelsen slutter med et råd til teenagere: Tal åbent med lægen, og træf informerede sundhedsvalg under graviditeten.

Alle får influenza eller forkølelse fra tid til anden. Vi designede et eksperiment for at undersøge, hvordan det påvirker hjernen at være syg oftere. For at gøre det brugte vi et stykke af en bakterie til at få voksne hanmus til at opleve symptomer på sygdom. Vi gav musene dette stof fem gange i alt. Musene fik det bedre i løbet af et par dage og holdt to ugers pause mellem eksponeringerne. Derefter målte vi, hvordan musene lærte og huskede ny information, og hvor godt deres hjerneceller arbejdede for at hjælpe dem med at lære. Vores eksperimenter tyder på, at sygdom ofte forstyrrer kommunikationen mellem hjernecellerne, så musene får problemer med at lære og huske. Vores data kan hjælpe læger med at forudsige, hvilke patienter der kan få hukommelsesproblemer, når de bliver ældre. Vores undersøgelse viser også, hvor vigtigt det er at holde sig så sund som muligt og tage skridt til at beskytte os selv og andre, når vi bliver syge.

Vidste du, at dine celler kan fortælle, hvad klokken er? Hver eneste celle i din krop har sit helt eget ur. Disse ure er ulig alle andre. Der er ingen tandhjul eller gear. Tiden indstilles af jordens rotation, så vores kroppe er perfekt afstemt med nat og dag. Selv om du måske ikke engang er klar over deres eksistens, styrer disse ure mange aspekter af dit liv. Fra hvornår du spiser og sover til din evne til at koncentrere dig eller løbe hurtigt – urene styrer det hele. Hvordan fungerer disse ure, og hvordan fortæller de tiden? Hvad sker der med vores ure, hvis vi ser tv sent om aftenen eller flyver til den anden side af jorden? Denne artikel undersøger disse spørgsmål og forklarer de videnskabelige opdagelser, der har hjulpet os med at forstå svarene.

Tak for din tilmelding.

Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.

Med venlig hilsen
MiLife