fbpx

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

De ord, vi lærer tidligt i livet, er byggesten for vores hjerner, hjælper dem med at vokse og hjælper os med at forstå verden bedre. Når vi lærer nye ord og begreberne bag dem, støtter vi det fundament, som vores fremtidige læring, relationer og præstationer er bygget på. Et rigt tidligt ordforråd åbner døren til at forstå komplekse ideer, løse problemer og udtrykke tanker og følelser mere klart. Tidligt sprog kan endda understøtte fjerne fremtidige resultater som f.eks. akademisk succes i gymnasiet og beskæftigelse som voksen. Denne artikel vil diskutere, hvorfor den tidlige snak er så kraftfuld, hvordan den understøtter fremtidig læring, og hvilke faktorer der er de vigtigste bidragydere til at udvikle ordforråd i de første par leveår.

Neurodiversitet betyder, at alle menneskers hjerner behandler information forskelligt fra hinanden. Med andre ord tænker og lærer folk på mange forskellige måder. At være neurodivergent betyder, at den måde, en persons hjerne bearbejder information på, kan være ret karakteristisk eller endda sjælden – og i nogle tilfælde kan denne forskel have et navn, som ADHD, autisme eller dysleksi. Omkring hver femte person er neurodivergent: Måske er du selv neurodivergent! I denne artikel diskuterer vi de måder, hvorpå neurodiversitet kan påvirke, hvordan mennesker oplever hverdagen. Vi forklarer noget af den forskning, der har undersøgt, hvordan neurodivergente mennesker bearbejder information. Vi fortæller også om igangværende forskning, der fokuserer på at gøre steder som skoler og hospitaler mere behagelige for neurodiverse mennesker. Når vi alle forstår, hvad neurodiversitet er, er det lettere for alle at være sig selv, uanset hvordan de tænker, føler og lærer.

I livet er det vigtigt, at vi kan berolige os selv eller styre vores følelser, når vi bliver meget opstemte eller meget kede af det. Børn lærer at gøre dette i en ung alder. Vi ønskede at finde ud af, hvilke dele af et barns miljø, f.eks. hvordan deres forældre interagerer med dem, eller hvordan livet er derhjemme, der har betydning for, hvordan børn kontrollerer deres følelser. Vi forudså, at børn, der er bedre til at styre deres følelser, kan være mere tilbøjelige til at hjælpe andre mennesker. Vi brugte spørgeskemaer og opgaver til at finde ud af, hvordan børn håndterer deres følelser og interagerer med andre. Vi fandt ud af, at både forældre og livet i hjemmet havde betydning for, hvor godt børn håndterer deres følelser. Vi fandt også ud af, at børn, der var bedre til at håndtere deres følelser, var mere tilbøjelige til at hjælpe andre i nød og mindre tilbøjelige til at opføre sig dårligt derhjemme.

Vidste du, at når du bliver født, består dit kranium af mange forskellige knogler, som endnu ikke er helt forbundne? Årsagen er, at når hjernen vokser, skal kraniet udvide sig og vokse med den. Nogle gange kan knoglerne smelte sammen tidligere, end de skal, hvilket får børn over hele verden til at blive født med unormale hovedformer. Denne tilstand kaldes kraniosynostose og opstår, når hovedets knogler smelter sammen for tidligt i udviklingen. En bestemt type kraniosynostose, kaldet sagittal kraniosynostose, kan i høj grad påvirke et barns helbred og liv. Der er flere teknikker, der kan udføres for at forbedre et barns hovedform. To operationer, en total rekonstruktion af kraniehvælvingen (større operation) og en endoskopisk suturektomi (mindre operation), har resulteret i store forbedringer. Begge operationer kan korrigere et barns hovedform, men det er vigtigt at finde ud af, hvilken operation der kan give barnet de bedste resultater og samtidig mindske risikoen for yderligere skader.

Tak for din tilmelding.

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

Med venlig hilsen
MiLife