Forfattere
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.
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.
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].
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].
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.
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.
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!
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.
[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
Når du læser disse ord, er hundredvis af millioner af nerveceller elektrisk og kemisk aktive i din hjerne. Denne aktivitet gør det muligt for dig at genkende ord, fornemme verden, lære, nyde og skabe nye ting og være nysgerrig på verden omkring dig. Faktisk er vores hjerner – Homo sapiens‘ – de mest fascinerende fysiske substanser, der nogensinde er opstået på jorden for ca. 200.000 år siden. Hjernen er så nysgerrig og ambitiøs, at den stræber efter at forstå sig selv og helbrede sine skrøbelige elementer, når den bliver syg. Men på trods af de seneste vigtige fremskridt inden for hjerneforskningen ved vi stadig ikke, hvordan vi skal lægge brikkerne i hjernens puslespil. Det er på grund af dette, at der for nylig er startet flere store hjerneforskningsprojekter rundt om i verden. Vi deltager i et af dem – Human Brain Project (HBP) [1]. Hovedformålet er systematisk at katalogisere alt, hvad vi ved om hjernen, at udvikle geniale eksperimentelle og teoretiske metoder til at undersøge hjernen og at sammensætte alt, hvad vi har lært, til en computermodel af hjernen. Alt dette er muligt, da vores hjerne selv har designet kraftfulde computere, internettet og sofistikerede matematik- og softwareværktøjer, som snart vil være kraftfulde nok til at modellere noget så komplekst som den menneskelige hjerne i computeren. Dette projekt vil give en ny og dybere forståelse af vores hjerne, hjælpe os med at udvikle bedre kure mod dens sygdomme og i sidste ende også lære os, hvordan vi kan bygge smartere, lærende computere. Det vigtige er, at vores hjerne kun har brug for et par måltider om dagen (og måske lidt ekstra slik) for at klare det hele – det er meget mere energieffektivt end selv en simpel computer. Lad os så fortælle dig historien om HBP.
…
Vidste du, at læger kigger på tusindvis af menneskers hjerner hver dag? På hospitaler over hele landet kigger vi ind i patienternes hjerner for at se, om noget er gået galt, så vi kan forstå, hvordan vi kan hjælpe med at behandle den enkelte patients tilstand. Hjerneafbildningsteknologi spiller en vigtig rolle i at hjælpe læger med at diagnosticere og behandle tilstande som hjerneskader . Bag kulisserne er der særlige kameraer, som giver os mulighed for at se dybt ind i patienternes hjerner hver dag.
…
Hjernen har fascineret os i umindelige tider. Nogle af de første seriøse diskussioner om den menneskelige hjerne startede i det gamle Egypten, hvor kongen af Alexandria tillod dissektioner af forbrydere i levende live for at studere menneskets anatomi [1]. De, der udførte dissektionerne, åbnede kranieknoglen og så hjernen i levende live. Da de skar gennem hjernen, opdagede de store rum inde i den. Disse rum var forbundet med hinanden som kamre i et hus. De var også fyldt med en unik, krystalklar væske, som vi nu kender som cerebrospinalvæske eller hjernevæske. De var så begejstrede for dette fund! De troede, at menneskelige sjæl befinder sig i disse væskefyldte kamre. De forsøgte at forstå, hvordan væsken bevæger sig på tværs af disse kamre, fordi de troede, at det kunne forklare, hvordan det menneskelige sind fungerer.
…
Vidste du, at den mad, du spiser, påvirker dit helbred? Vigtigst af alt kan det, du spiser, have en negativ effekt på det mest komplekse organ i din krop: din hjerne! Utroligt nok påvirker den mad, du spiser, neuronerne, som er de vigtigste celler i hjernen. I hjernen forårsager en usund kost, der er rig på fedt og sukker, betændelse i neuroner og hæmmer dannelsen af nye neuroner. Det kan påvirke den måde, hjernen fungerer på, og bidrage til hjernesygdomme som depression. På den anden side er en kost, der indeholder sunde næringsstoffer som f.eks. omega-3-fedtsyrer, gavnlig for hjernens sundhed. En sådan kost forbedrer dannelsen af neuroner og fører til forbedret tænkning, opmærksomhed og hukommelse. Alt i alt gør en sund kost hjernen glad, så vi bør alle være opmærksomme på, hvad vi spiser.
…Få inspiration og viden om praksis og cases, evidens og forskning, kurser, netværksmøder og vores Læringsplatform – alt sammen til at styrke din faglige udvikling.
Du kan til enhver tid trække dit samtykke tilbage ved at afmelde dig nyhedsmailen.
Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.
Med venlig hilsen
MiLife
