Fyzicky vhodné děti mají kompaktnější mozek a bílou hmotu

Nová studie ukazuje, že devět a desetileté děti, které jsou více aerobně fit, mají v mozku více vláknitých a kompaktních traktů bílé hmoty než děti, které jsou méně fit.

Podle vědců bílá hmota popisuje svazky axonů, které přenášejí nervové signály z jedné oblasti mozku do druhé. Kompaktnější bílá hmota je spojena s rychlejší a efektivnější nervovou aktivitou, vysvětlují vědci.

"Předchozí studie naznačují, že děti s vyšší úrovní aerobní zdatnosti vykazují větší objemy mozku v oblastech mozku s šedou hmotou důležitých pro paměť a učení," uvedla postdoktorská výzkumná pracovnice University of Illinois Laura Chaddock-Heyman, Ph.D.

Studii provedla s profesorem kineziologie a komunitního zdraví Dr. Charlesem Hillmanem a profesorem psychologie a ředitelem Beckman Institute Dr. Arthurem Kramerem.

"Nyní jsme poprvé prozkoumali, jak souvisí aerobní fitness s bílou hmotou v mozku dětí," řekla.

Tým použil difuzní tenzorové zobrazování (DTI) - nazývané také difúzní MRI - k prohlédnutí pěti traktů bílé hmoty v mozku 24 dětí. DTI analyzuje difúzi vody do tkání. Méně difúze vody v bílé hmotě znamená, že tkáň je vláknitější a kompaktnější, což jsou podle vědců žádoucí vlastnosti.

Vědci poznamenali, že kontrolovali několik proměnných, jako je sociální a ekonomický stav, načasování puberty, IQ nebo diagnóza ADHD nebo jiných poruch učení, které mohly přispět k rozdílům v mozku.

Analýza odhalila významné rozdíly v integritě několika traktů bílé hmoty v mozku, včetně corpus callosum, které spojují mozkovou levou a pravou hemisféru; superior longitudinal fasciculus, dvojice struktur, které spojují frontální a temenní laloky; a superior corona radiata, které spojují mozkovou kůru s mozkovým kmenem.

"Bylo zjištěno, že všechny tyto trakty hrají roli v pozornosti a paměti," řekl Chaddock-Heyman.

Aby se tato zjištění posunula dále, tým je nyní dva roky v pětileté randomizované, kontrolované studii, která má zjistit, zda se zlepšuje integrita traktu bílé hmoty u dětí, které začnou novou rutinu fyzické zdatnosti a udržují ji v průběhu času. Vědci hledají změny v aerobní kondici, struktuře a funkci mozku a genetické regulaci.

"Předchozí práce z našich laboratoří prokázaly krátkodobé i dlouhodobé rozdíly ve vztahu aerobní zdatnosti ke zdraví a poznávání mozku," řekl Hillman. "Naše současné randomizované, kontrolované hodnocení by však mělo poskytnout dosud nejkomplexnější hodnocení tohoto vztahu."

"Nové poznatky přispívají k důkazům, že aerobní cvičení mění mozek způsoby, které zlepšují kognitivní funkce," řekl Chaddock-Heyman.

"Tato studie rozšiřuje naši předchozí práci a naznačuje, že struktura bílé hmoty může být jedním z dalších mechanismů, kterými lépe přizpůsobené děti překonají své vrstevníky v kognitivních úlohách a ve třídě," řekla.

Studie byla publikována v časopise open-access Frontiers in Human Neuroscience.

Zdroj: University of Illinois v Urbana-Champaign