अल्पकालिक स्मृति उपप्रणालियों पर संरचित व्यायाम का प्रभाव: प्रशिक्षण गतिविधियों पर नई जानकारी

अमूर्त:

यह दिखाया गया है कि व्यायाम संज्ञानात्मक क्षमताओं, जैसे कि ललाट कार्यों और दीर्घकालिक स्मृति प्रक्रियाओं को सकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। हमने यह समझने की कोशिश की कि क्या अलग-अलग अभ्यास (यानी, एक ओपन-कौशल गतिविधि, एक टीम गेम, बनाम एक बंद-कौशल गतिविधि, एक सर्किट) विशेष रूप से कार्यशील मेमोरी के विभिन्न अल्पकालिक-मेमोरी (एसटीएम) उप-प्रणालियों को प्रभावित कर सकते हैं।

अल्पकालिक स्मृति और स्मृति के बीच घनिष्ठ संबंध है। अल्पकालिक स्मृति से तात्पर्य उस जानकारी से है जिसे हम अपने मस्तिष्क में थोड़े समय के लिए रखते हैं, जबकि स्मृति से तात्पर्य जानकारी को लंबे समय तक रखने और याद रखने की हमारी क्षमता से है। अध्ययनों से पता चला है कि अच्छी अल्पकालिक स्मृति स्मृति हानि को कम करने में एक महत्वपूर्ण कारक है।

सकारात्मक दृष्टिकोण रखने और उचित जीवनशैली अपनाने से अल्पकालिक स्मृति और याददाश्त में सुधार करने में मदद मिल सकती है। मस्तिष्क के स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए अच्छी नींद एक महत्वपूर्ण कारक है। संतुलित आहार लेना और प्रोटीन, विटामिन और फाइबर से भरपूर खाद्य पदार्थ, जैसे मछली, सब्जियाँ और फल अधिक खाने से मस्तिष्क को आवश्यक ऊर्जा और पोषक तत्व मिल सकते हैं। साथ ही, उचित शारीरिक व्यायाम शरीर और मस्तिष्क के कार्य को मजबूत कर सकता है, रक्त परिसंचरण को बढ़ावा दे सकता है और सोचने की क्षमता में सुधार कर सकता है।

इसके अलावा, नई चुनौतियों को स्वीकार करना और नए कौशल सीखना भी अल्पकालिक स्मृति और याददाश्त में सुधार करने के अच्छे तरीके हैं। मस्तिष्क को लगातार उत्तेजित करने और सक्रिय रहने से न्यूरॉन्स के बीच संबंध बढ़ाने और संज्ञानात्मक क्षमता में सुधार करने में मदद मिल सकती है। आप पढ़कर, कोई नई भाषा या संगीत वाद्ययंत्र सीखकर, सामाजिक गतिविधियों में भाग लेकर आदि द्वारा खुद को चुनौती दे सकते हैं और अपनी सोचने की क्षमता का विस्तार कर सकते हैं।

संक्षेप में, एक सकारात्मक जीवनशैली के माध्यम से, हम अल्पकालिक स्मृति और याददाश्त में सुधार कर सकते हैं, मस्तिष्क के कार्य को अनुकूलित कर सकते हैं, अच्छी स्थिति में रह सकते हैं और काम और जीवन में बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं। यह देखा जा सकता है कि हमें याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टैंच याददाश्त में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि यह न्यूरोट्रांसमीटर के संतुलन को भी नियंत्रित कर सकता है, जैसे एसिटाइलकोलाइन और विकास कारकों के स्तर को बढ़ाना, जो स्मृति और सीखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। इसके अलावा, सिस्टैंच रक्त प्रवाह में भी सुधार कर सकता है और ऑक्सीजन वितरण को बढ़ावा दे सकता है, जो यह सुनिश्चित कर सकता है कि मस्तिष्क को पर्याप्त पोषण और ऊर्जा प्राप्त हो, जिससे मस्तिष्क की जीवन शक्ति और सहनशक्ति में सुधार हो।

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हमने प्राथमिक विद्यालय में तीसरी और चौथी कक्षा में पढ़ने वाले बच्चों में तीन एसटीएम कार्यों (यानी, मौखिक, नेत्र संबंधी और मोटर) पर खुले और बंद कौशल अभ्यास के एक ही मुकाबले के प्रभाव की जांच की।

एक समूह का इटालियन वर्ग (नियंत्रण समूह) से पहले और बाद में (T{0}} और T1) परीक्षण किया गया, एक सर्किट पर 30- मिनट के व्यायाम से पहले और बाद में एक समूह का परीक्षण किया गया, और {{3} से पहले और बाद में एक समूह का परीक्षण किया गया। }टीम गेम का मिनट।

नियंत्रण समूह ने कोई सुधार प्रस्तुत नहीं किया। ओपन-कौशल गतिविधि ने टी1 (पी <{3}}.001 तीसरी कक्षा में भाग लेने वाले बच्चों के लिए, और पी=0.007 चौथी कक्षा में भाग लेने वाले बच्चों के लिए) के सभी प्रतिभागियों में अल्पकालिक स्मृति प्रदर्शन में सुधार किया। इसके विपरीत, बंद-कौशल गतिविधि ने T1 पर बड़े बच्चों (चौथी कक्षा में भाग लेने वाले; पृष्ठ=0.046) में अल्पकालिक स्मृति प्रदर्शन में सुधार किया।

महत्वपूर्ण बात यह है कि यह खोज एक स्कूल सेटिंग में पाई गई थी और इसकी पारिस्थितिक वैधता हो सकती है। इसलिए, यहां इस्तेमाल किया गया व्यायाम प्रोटोकॉल सामान्य बच्चों और सीखने की कमी वाले बच्चों दोनों के लिए अल्पकालिक स्मृति क्षमताओं में सकारात्मक सुधार के लिए विशिष्ट प्रशिक्षण गतिविधियों की संरचना करने में मदद कर सकता है।

कीवर्ड: कार्यशील मेमोरी; खेल; व्यायाम; खुला कौशल; बंद कौशल; बच्चे।

1 परिचय

यह सर्वविदित है कि व्यायाम तनाव के शारीरिक उपायों में कमी, चिंता और अवसाद के मनोवैज्ञानिक उपायों और मनोदशा की स्थिति और मनोवैज्ञानिक कल्याण में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है [1]।

शारीरिक व्यायाम और खेल भी उत्तेजना पर सकारात्मक प्रभाव डालते हैं, ध्यान में सुधार करते हैं [2-5], और आम तौर पर संज्ञानात्मक प्रदर्शन में सुधार करते हैं [6], जिसका प्रभाव वयस्कों की तुलना में बच्चों में बड़ा होता है [7], और केंद्रीय उच्च-स्तरीय संज्ञानात्मक प्रक्रियाएं (उदाहरण के लिए, समस्या-समाधान, कार्यशील स्मृति; [8,9] हाल की समीक्षा के लिए)। स्मृति भंडारण प्रक्रियाओं को संज्ञानात्मक सक्रियण, बढ़ती उत्तेजना, और विशिष्ट तीव्र व्यायाम मांगों (खुले बनाम बंद-कौशल; [10]) से प्रेरित आवंटन योग्य संसाधनों द्वारा भी सुविधाजनक बनाया गया था।

इसके अलावा, मध्यम और जोरदार एरोबिक व्यायाम या तो व्यायाम के एक दौर के बाद [5,6,10,11] या नियमित व्यायाम [12-14] के बाद बच्चों के कार्यकारी कार्य को बढ़ावा देते हैं।

प्रारंभिक शोध ने सरल संज्ञानात्मक कार्यों पर तीव्र व्यायाम के प्रभाव की जांच की, जैसे कि सरल और पसंद प्रतिक्रिया समय, और वयस्कों में दृश्य खोज ([15], एक समीक्षा के लिए); हालाँकि, हाल के शोध में वर्किंग मेमोरी (डब्ल्यूएम) की जांच की गई क्योंकि यह सामान्य संज्ञानात्मक कामकाज के लिए अधिक प्रासंगिक है [10,16-18]।

हाल ही में, शोध ने बच्चों में शारीरिक व्यायाम के प्रभावों का अध्ययन करने पर भी ध्यान केंद्रित किया है [19], विशेष रूप से संज्ञानात्मक कार्यों और कार्यकारी कार्यों पर इसके प्रभाव पर प्रकाश डाला गया है [20,21]।

शारीरिक गतिविधि ने 3-5 वर्ष की आयु के बच्चों में संज्ञानात्मक कार्यप्रणाली में सुधार किया, विशेष रूप से कामकाजी स्मृति के क्षेत्र में [22], और 8-12 वर्ष की आयु के बच्चों में शारीरिक गतिविधि और बेहतर कामकाजी स्मृति के बीच एक सकारात्मक संबंध पाया गया [23,24]। हालाँकि, बच्चों में तीव्र व्यायाम पर बहुत कम शोध हुआ है [11]।

इसके अलावा, व्यायाम के मस्तिष्क लाभों के वर्तमान ज्ञान के बावजूद [25], बच्चों के लिए संज्ञानात्मक सुधार प्राप्त करने के लिए इष्टतम अभ्यास पर कोई व्यावहारिक दिशानिर्देश नहीं हैं।

2. यह अध्ययन

वर्तमान अध्ययन में, हमने प्राथमिक विद्यालय आयु वर्ग के बच्चों में कामकाजी स्मृति (इसके बाद डब्ल्यूएम) पर तीव्र व्यायाम (यानी, एक एकल व्यायाम बाउट) के प्रभाव की जांच की क्योंकि डब्ल्यूएम स्मृति और सीखने के संदर्भ में एक आवश्यक भूमिका निभाता है और एक केंद्रीय घटक का प्रतिनिधित्व करता है। बच्चों की अनुभूति और शैक्षिक संदर्भ में व्यवहार संबंधी कठिनाइयों की व्याख्या कर सकती है [26,27]।

विशेष रूप से, हमने अल्पकालिक मेमोरी (इसके बाद एसटीएम) उपप्रणालियों पर व्यायाम प्रभावों की जांच की, क्योंकि वे बैडले के डब्लूएममॉडल ([28] समीक्षा के लिए; चित्र 1) के भीतर महत्वपूर्ण तत्वों का प्रतिनिधित्व करते हैं और अक्सर अनुसंधान में अलग छोड़ दिए गए हैं।

हमने विभिन्न प्रकार के व्यायामों के प्रभावों की तुलना की क्योंकि केवल कुछ अध्ययनों ने बच्चों में इस तरह के प्रभाव का प्रत्यक्ष परीक्षण किया है ([33] हाल के मेटा-विश्लेषण के लिए)। वास्तव में, शारीरिक गतिविधि को ओपन-स्किल खेलों से लेकर एक निरंतरता के साथ वितरित किया जा सकता है (यानी, ऐसे खेल जहां पर्यावरण लगातार बदल रहा है और आंदोलनों को लगातार अनुकूलित करना पड़ता है, और जहां कौशल मुख्य रूप से दृश्य-अवधारणात्मक और बाहरी गति वाले होते हैं, जैसे बास्केटबॉल, सॉकर और वॉलीबॉल) और सामान्य रूप से टीम खेल) से लेकर बंद-कौशल वाले खेल (यानी, ऐसे खेल जहां कलाकार को ठीक से पता होता है कि क्या करना है और कब करना है, कौशल पर्यावरण से प्रभावित नहीं होते हैं, और गतिविधियां विशिष्ट निर्धारित पैटर्न का पालन करती हैं, जैसे नृत्य, कलात्मक जिम, दौड़ना, तैराकी) .

खुले-कौशल वाले खेलों में बंद-कौशल वाले खेलों की तुलना में अधिक जटिल संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है: उदाहरण के लिए, खुले-कौशल वाले खेलों में तेजी से जानकारी प्राप्त करने, निरंतर निर्णय लेने की आवश्यकता होती है, विभिन्न मेमोरी संरचनाओं को आपस में जोड़ने की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, दीर्घकालिक मेमोरी का उपयोग करना) एसटीएम का विस्तार करने के लिए उपकरण; [34]) और उत्तरार्द्ध की तुलना में अनुभूति में सुधार करता है [10] जो मुख्य रूप से एन्कोडिंग और पुनर्प्राप्ति जैसी दीर्घकालिक स्मृति प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है [35] और मस्तिष्क में कम संज्ञानात्मक मांगों और विभेदक तंत्रिका सक्रियण की आवश्यकता होती है [36]।

इन दोनों का छोटी और लंबी अवधि में संज्ञानात्मक प्रदर्शन पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है [37-40] क्योंकि वे सीरम मस्तिष्क-व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक (बीडीएनएफ; बंद-कौशल व्यायाम से अधिक खुला-कौशल व्यायाम [41]) की रिहाई को प्रेरित करते हैं। अब तक, वयस्कों में WM क्षमता पर शारीरिक गतिविधि का प्रभाव दिखाया गया है [7], और खुले-कौशल और बंद-कौशल व्यायाम के एकल मुकाबलों से वयस्कों में मौखिक अल्पकालिक स्मृति में सुधार हुआ है [42]।

हमने दो शारीरिक रूप से सक्रिय समूहों (खुले बनाम बंद-कौशल अभ्यास) की तुलना संज्ञानात्मक रूप से सक्रिय समूह के साथ की और विशेष रूप से पारिस्थितिक संदर्भ में (यानी, शारीरिक शिक्षा पाठों के दौरान) अल्पकालिक स्मृति उपप्रणालियों पर प्रभावों की जांच की।

हमने अनुमान लगाया कि शारीरिक व्यायाम से प्रेरित संज्ञानात्मक संसाधनों की संख्या में वृद्धि WM के सभी या कुछ उपप्रणालियों को प्रभावित कर सकती है क्योंकि बच्चे उपलब्ध संसाधनों का उपयोग करके भंडारण क्षमता को बेहतर ढंग से बढ़ा सकते हैं (सूचना प्रसंस्करण संसाधनों का पालन करते हुए [43])।

विशेष रूप से, हमने भविष्यवाणी की है कि ओपन-कौशल गतिविधियों को आम तौर पर सभी उम्र के चरणों में अल्पकालिक स्मृति उपप्रणाली को मजबूत करना चाहिए, क्योंकि ऐसे अभ्यासों को उच्च संज्ञानात्मक मांगों की विशेषता होती है और पर्यावरण की निरंतर निगरानी की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, WM के विकासात्मक पहलू को देखते हुए, हम उम्मीद करते हैं कि अल्पकालिक मेमोरी सबसिस्टम पर बंद-कौशल गतिविधियों का लाभकारी प्रभाव उभरना चाहिए, कम से कम बड़े बच्चों में।

3. विधि

3.1. प्रतिभागियों

कुल मिलाकर, 125 बच्चों ने अपने माता-पिता की लिखित सहमति प्रदान करने के बाद प्रयोग में भाग लिया (7-8 वर्ष की आयु के 62 बच्चे और 9-10 वर्ष की आयु के 63 बच्चे; 55 महिलाएं)।

विभिन्न तीसरी और चौथी प्राथमिक विद्यालय कक्षाओं से संबंधित बच्चों को यादृच्छिक रूप से तीन प्रयोगात्मक समूहों (नियंत्रण समूह, ओपन-कौशल व्यायाम समूह, बंद-कौशल व्यायाम समूह) को सौंपा गया था ताकि परिणाम किसी विशिष्ट कक्षा से संबंधित कारकों से प्रभावित न हों।

सभी प्रतिभागी आम तौर पर विकासशील बच्चे थे (यानी, जिन बच्चों में संज्ञानात्मक देरी, विशिष्ट संज्ञानात्मक हानि, एडीएचडी, या विशिष्ट सीखने की अक्षमताएं नहीं हैं), और उनकी दृष्टि सामान्य या सही-से-सामान्य थी।

3.2. नैतिक अनुमोदन

हेलसिंकी की घोषणा के बाद मार्च 2015 में बोलोग्ना विश्वविद्यालय की आचार समिति द्वारा नैतिक अनुमोदन प्रदान किया गया था, और माता-पिता/शिक्षकों ने बच्चों को अध्ययन में भाग लेने के लिए लिखित सूचित सहमति प्रदान की थी।

3.3. डिजाइन और प्रक्रिया

प्रतिभागियों को तीन अलग-अलग गतिविधियों से भरी एक मिनट की अवधि से पहले और बाद में तीन अल्पकालिक स्मृति कार्य (एक मौखिक, एक स्थानिक और एक मोटर कार्य) दिए गए: दो प्रायोगिक समूह, जहां बच्चों को शारीरिक गतिविधि करने की आवश्यकता थी, और नियंत्रण गतिहीन समूह (यानी, बच्चों ने इतालवी व्याकरण कक्षा गतिविधि में भाग लिया)।

प्रायोगिक स्थितियों में एक बंद-कौशल गतिविधि (यानी, एक चपलता सर्किट) और एक खुली-कौशल गतिविधि (यानी, एक ओपन-कौशल बॉल टीम गेम) शामिल थी। व्यायाम की तीव्रता ("पोलर" प्रणाली (पोलर एच10 हृदय गति सेंसर) के साथ हृदय गति के माध्यम से दर्ज की गई) 170-180 (±10) बीपीएम तक थी। हृदय गति की निगरानी ने सुनिश्चित किया कि दोनों व्यायाम स्थितियां जोरदार एरोबिक तीव्रता की थीं।

चपलता सर्किट में एक निश्चित अनुक्रम में किए गए अभ्यासों की एक श्रृंखला (अतिरिक्त उपकरणों के साथ या बिना) शामिल थी: जमीन पर एक पंक्ति में रखे गए चार लकड़ी के घेरे में कूदना, एक चटाई पर पलटना, एक लकड़ी के जिमबेंच के दोनों किनारों पर तीन छलांग लगाना, चारों ओर घूमना एक खेल शंकु और एक पंक्ति में चार बाधाओं को पार करना, एक बेंच के दोनों किनारों पर तीन छलांग, एक चटाई पर पलटना, दो खेल शंकुओं के साथ एक पाठ्यक्रम के साथ स्लैलम करना, दिशा बदलने के साथ लकड़ी के घेरे में कूदना, एक चटाई पर लोटना, एक पाठ्यक्रम के साथ स्लैलोमिंग करना चार खेल शंकुओं के साथ, और एक बाधा के नीचे रेंगते हुए।

बॉल टीम गेम (इतालवी में इसका नाम "बॉल टू द किंग" है) में दो टीमें शामिल थीं, जिनमें से प्रत्येक में तीन लोग थे, जो आधे बास्केटबॉल कोर्ट के बराबर जगह में चलती थीं। मुकाबला दो बनाम दो का था, जिसमें तीसरा बच्चा राजा/रानी की भूमिका निभा रहा था।

उसे एक बेंच पर रुकना था और अपने साथियों से गेंद प्राप्त करनी थी। जिस बच्चे ने अपनी बात रखी वह राजा/रानी बन गया और भूमिकाएँ बदल गईं। बच्चे केवल अपने हाथों से ही गेंद को पास कर सकते थे और गेंद को अपने हाथ में पकड़कर दौड़ नहीं सकते थे, जहाँ तक नियंत्रण समूह की बात है, परीक्षण-पुनः परीक्षण हमेशा एक गतिहीन कक्षा गतिविधि (इतालवी व्याकरण पाठ) से पहले और बाद में एक संतुलित क्रम में प्रस्तावित किया जाता था, जिस दिन शारीरिक गतिविधि पाठ आयोजित नहीं किया गया.

सभी गतिविधियाँ समूह संदर्भ में की गईं (अर्थात, व्यक्तिगत-आधारित व्यायाम या गैर-गतिविधि नहीं)।

स्मृति कार्यों के लिए, हमने एक श्रवण-मौखिक अल्पकालिक स्मृति कार्य (यानी, बच्चों के लिए WISC-IV-वेक्स्लर इंटेलिजेंस स्केल, IV [44] द्वारा डिजिटस्पैन), एक स्थानिक अल्पकालिक स्मृति कार्य (स्थानिक कोर्सी कार्य) का उपयोग किया [45,46]), और इस अध्ययन के लिए एक मोटर शॉर्ट-टर्म मेमोरी टास्कैड-हॉक विकसित किया गया (हमने आइडियो- मोटर अप्राक्सिया के लिए STIMA-शॉर्टटेस्ट के समीपस्थ अर्थहीन इशारे के बीच चयनित सरल एकतरफा अर्थहीन ऊपरी अंगों के आंदोलनों का एक नमूना इस्तेमाल किया [47) ]).

मोटर कार्य के संबंध में, प्रयोगकर्ता ने अपने बाएं हाथ का उपयोग करके सभी क्रियाएं कीं, और बच्चों को उन्हें दर्पण जैसी कॉन्फ़िगरेशन में पुन: पेश करने के लिए कहा गया। एक दर्पण विन्यास (यानी, बाएं हाथ की कार्रवाई की दाएं हाथ की नकल) का चयन किया गया था क्योंकि यह प्रदर्शित किया गया था कि [48-50] की नकल करते समय इस कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करने की स्वाभाविक प्रवृत्ति होती है।

सभी आइटम अनुक्रम (यानी, मोटर, स्थानिक और मौखिक) को क्रमबद्ध तरीके से याद करने के लिए प्रस्तुत किया गया था। जैसे ही वस्तुओं का क्रम प्रस्तुत किया गया, प्रतिभागियों को अनुक्रम को सटीक क्रम में पुन: प्रस्तुत करने का निर्देश दिया गया।

प्रतिभागियों ने दो वस्तुओं की अवधि के साथ शुरुआत की। यदि वे सफल हुए, तो उन्हें तीन का क्रम प्रस्तुत किया गया; यदि वे असफल हुए, तो उन्होंने दो का दूसरा क्रम दोहराया।

परीक्षण तब समाप्त हुआ जब एक प्रतिभागी दो बार वनस्पैन लंबाई का प्रदर्शन करने में विफल रहा। प्रत्येक प्रतिभागी के लिए अंतिम स्कोर (अवधि) वह संख्या थी जिसमें वह दो बार असफल हुआ, शून्य से एक।

प्रतिभागियों के प्रदर्शन को वीडियो-रिकॉर्ड किया गया था। ऑर्डर प्रभाव को कम करने के लिए प्रतिभागियों के बीच तीन मेमोरी कार्यों को एक संतुलित क्रम में प्रस्तुत किया गया था। सभी प्रतिभागियों ने दो परीक्षण सत्र पूरे किए, एक पहले (पूर्व परीक्षण) और एक गतिविधि बाउट के तुरंत बाद (परीक्षण के बाद) ) व्यक्तिगत रूप से एक शांत जगह में।

3.4. सांख्यिकीय विश्लेषण

व्यायाम के बीच-विषय कारकों (खुले-कौशल व्यायाम, बंद-कौशल व्यायाम और नियंत्रण गतिविधि), आयु (7-8 वर्ष बनाम 9-10 वर्ष की आयु, उपस्थित कक्षाओं के अनुसार) के साथ डेटा को एक बहुभिन्नरूपी एनोवा में संसाधित किया गया था। यानी, तीसरी कक्षा बनाम चौथी कक्षा) और लिंग (महिला बनाम पुरुष) और स्मृति कार्य के भीतर-विषय कारक (श्रवण-मौखिक, नेत्र-स्थानिक और मोटर अवधि) और समय (टी {{13%) पूर्व-व्यायाम बनाम। टी1=व्यायाम के बाद)।

सांख्यिकीय विश्लेषण IBM SPSS (संस्करण 25; IBM Corp., Armonk, NY, USA) का उपयोग करके आयोजित किया गया था। एनोवा के लिए महत्व का स्तर पी से कम या उसके बराबर 0.05 पर निर्धारित किया गया था। तुलना के लिए, हमने बोनफेरोनी सुधार के साथ एक-पूंछ-परीक्षण का उपयोग किया।

4. परिणाम

हमने यह जांचने के लिए एक प्रारंभिक विश्लेषण चलाया कि क्या समूह तीन मेमोरी कार्यों के संबंध में टी {{{{2 }}}} पर भिन्न थे, लेकिन उन्होंने ऐसा नहीं किया (सभी स्वतंत्र नमूने टी-परीक्षण पी > 0.05)। एनोवा ने उम्र (एफ(1, 112)=85.13, पी < 0.001) के एक महत्वपूर्ण प्रभाव का खुलासा किया, जिसमें 7-8 साल के बच्चों का समूह कम प्रदर्शन दिखा रहा है (मतलब=4.09, 9-10 साल के बच्चों की तुलना में SE=0.07) (मतलब=4.97, SE=0.07)।

बच्चों ने समय (F(1, 112)=19.59, p < 0.001) का प्रभाव भी दिखाया, क्योंकि उन्होंने T1 में समग्र रूप से बेहतर प्रदर्शन किया। व्यायाम के बाद (T0: माध्य=4.41, SE {{10%).05 बनाम T1: माध्य=4.65, SE=0.06), और स्मृति कार्य( एफ(1.96, 112)=185.63, पी < 0.001), क्योंकि उन्होंने मौखिक (मतलब=5.28,एसई=0.088) और दृश्य-स्थानिक कार्यों में बेहतर प्रदर्शन किया (मतलब=5.02, एसई {{31 }}.079) मोटर वाले की तुलना में (मतलब {{33 %).29, एसई {{35 }}.072)।

लिंग और व्यायाम महत्वपूर्ण नहीं थे (पी > {0}}.05).मेमोरी कार्य × उम्र महत्वपूर्ण थी (एफ(1.96,112)=7.81, पी { {7}}.001) क्योंकि 9-10 आयु वर्ग के समूह ने मौखिक कार्य में बेहतर प्रदर्शन किया (मतलब=5.69, एसई=0.125) दोनों स्थानिक माध्य की तुलना में=5.25 , एसई=0.112, टी(62)=2.82, पी=0.003) और मोटर (मतलब=53.96, एसडी {{26%)। 103,टी(62)=10.08, पी <0.001) कार्य, और स्थानिक में मोटरों की तुलना में एक (टी(62)=9.38,पी < 0.001)।

इसके विपरीत, 7-8 आयु वर्ग के समूह ने स्थानिक(माध्य=4.79, एसई=0.111) और मौखिक कार्यों (मतलब=4.88) के बीच अंतर नहीं दिखाया। एसई=0.124): (टी(60)=0.884पी > 0.05); हालाँकि मौखिक (t(60)=16.32, p < 0.001) और स्थानिक कार्य (t(60) {{21%).74,p < 0.001) दोनों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन हुआ। मोटर एक (मतलब=2.65,एसई=0.102)। चित्र 2 देखें.

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि समय × उम्र × व्यायाम की परस्पर क्रिया महत्वपूर्ण थी (F(2, 112)=3.79,p=0.026): 7-8 वर्ष की आयु के समूह में , हमने टी1 में बेहतर प्रदर्शन के साथ ओपन-स्किल व्यायाम का सकारात्मक प्रभाव पाया, व्यायाम के बाद पुनः परीक्षण (वन-टेल्ड सही टी-टेस्ट, टी(22)=3।86,पी < { {19}}.001), लेकिन बंद-कौशल और नियंत्रण गतिविधियों दोनों का कोई प्रभाव नहीं (पी > 0.05)। इसके विपरीत, बड़े बच्चों (9-10 वर्ष की आयु) में हमें ओपन-स्किल गतिविधि (वन-टेल्ड करेक्टेड टी-टेस्ट, टी(20)=2.68, पी {{29) दोनों का सकारात्मक प्रभाव मिला। }}.007) और बंद-कौशल गतिविधि (वन-टेल्ड टी-टेस्ट, टी(21)=1.76, पी=0.046) टी1 पर संज्ञानात्मक प्रदर्शन पर, व्यायाम के बाद पुनः परीक्षण , लेकिन नियंत्रण स्थिति में कोई सुधार नहीं (पी > 0.05)। चित्र 3 देखें.

5. चर्चा

हमने प्राथमिक विद्यालय आयु वर्ग के बच्चों में एसटीएम उपप्रणालियों पर खुले या बंद कौशल अभ्यास के एक दौर के प्रभाव की जांच की। हमने डब्ल्यूएम में उनकी भूमिका के कारण एसटीएम उपप्रणालियों पर ध्यान केंद्रित किया, जो अनुभूति का समर्थन करने में महत्वपूर्ण है। मुख्य परिणाम बच्चों में स्मृति प्रदर्शन पर एरोबिक व्यायाम के एक मुकाबले के लाभकारी प्रभाव से संबंधित है। ओपन-स्किल व्यायाम दोनों आयु समूहों में फायदेमंद था; इसके विपरीत, क्लोज-स्किल व्यायाम बड़े बच्चों (9-10 वर्ष) के लिए प्रभावी होने लगता है।

गौरतलब है कि एसटीएम के प्रदर्शन में केवल शारीरिक व्यायाम करने वाले दो समूहों में सुधार हुआ है। इसके विपरीत, दोनों उम्र में नियंत्रण की स्थिति में सुधार नहीं हुआ, जिससे पता चलता है कि दो शारीरिक रूप से सक्रिय समूहों में पाए गए स्मृति प्रदर्शन के लाभ को सीखने के प्रभाव से भ्रमित नहीं किया जा सकता है। हमने स्मृति कार्य × आयु का प्रभाव भी पाया: 7 वर्ष की आयु वाला समूह 8 ने मोटर वन की तुलना में मौखिक और दृश्य-स्थानिक एसटीएम में बेहतर प्रदर्शन किया। हालाँकि, पुराने समूह (9-10 वर्ष की आयु) में, मौखिक एसटीएम (सर्वोत्तम), विज़ुओस्पेशियल (बीच में), और मोटर (एक) के बीच एक ग्रेडिएंट उभरा। यह WM घटकों के विभिन्न विकासात्मक प्रक्षेप पथों के अनुरूप है।

आमतौर पर 4-16 वर्ष की आयु के विकासशील बच्चों में मोटर और संज्ञानात्मक डोमेन के बीच वैश्विक संबंध का बहुत कम सबूत है [51] और विकासात्मक डोमेन (जैसे मोटर, अनुभूति और भाषा) के बीच संबंध मजबूत नहीं है। 3-5 साल की उम्र में भाषा और मोटर प्रदर्शन के लिए स्थिर और संबंधित विकासात्मक रास्ते पाए गए हैं, लेकिन संबंध प्रारंभिक से लेकर बाद के प्रीस्कूल वर्षों तक बदल जाते हैं [52]। इसके अलावा, भले ही WM की बुनियादी मॉड्यूलर संरचना 6 साल की उम्र से मौजूद है, WM [53] के एक बहु-घटक मॉडल से पता चला है कि प्रत्येक WM घटक में एक अद्वितीय विकासात्मक प्रक्षेपवक्र है [54]।

मुख्य परिणामों के संबंध में, संज्ञानात्मक जुड़ाव परिकल्पना [33] के अनुसार, ओपन-स्किल व्यायाम से डब्ल्यूएम पर सबसे अधिक संज्ञानात्मक लाभ उत्पन्न होने की उम्मीद थी। ओपन-स्किल व्यायाम के परिणाम साहित्य के अनुरूप हैं जो अक्सर मध्यवर्ती-तीव्रता वाले व्यायाम के लाभकारी प्रभाव की रिपोर्ट करते हैं। कई WM कार्य [16]। हालाँकि, बंद-कौशल अभ्यास, जिसमें कम संज्ञानात्मक सहभागिता की आवश्यकता होती है और पहले से ही कम प्रभावी माने जाते हैं, ने साहित्य की तुलना में दिलचस्प परिणाम दिए हैं [10]।

वास्तव में, यह अध्ययन पहली बार दिखाता है कि बंद-कौशल गतिविधि का प्रीफ्रंटल क्षमता, जैसे एसटीएम क्षमताओं पर भी सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। हमारे परिणाम 6-8 वर्ष की आयु के बच्चों में पिछले पायलट अध्ययन के अनुरूप हैं [55], जहां एक खुले-कौशल व्यायाम से मौखिक स्मृति लाभ उत्पन्न हुए, लेकिन वे भी भिन्न हैं क्योंकि हमें बंद-कौशल व्यायाम के लिए मोटर एसटीएम में कोई सुधार नहीं मिला।

हालाँकि, दोनों अध्ययनों में मतभेद मौजूद हैं। एक ओर, प्रतिभागियों की उम्र अलग-अलग है: इस अध्ययन में प्रतिभागियों की उम्र अधिक है और उन्होंने साइकोमोटर विकास चरण को पार कर लिया है, जिसमें जटिल मौखिक और नेत्र संबंधी कौशल की तुलना में मोटर कौशल अधिक प्रासंगिक हैं [52]: मोटर क्षमताएं स्थिर हो सकती हैं, और व्यायाम नहीं है आयु निर्भरता परिकल्पना [25,56] के अनुसार प्रभावी (अधिक विवरण के लिए नीचे देखें)। दूसरी ओर, नमूने की संख्या भिन्न है: इस अध्ययन में अधिक संख्या में प्रतिभागियों का परीक्षण किया गया, और ओ'ब्रायन और सहकर्मियों के अध्ययन में प्रभाव [55] नकली हो सकता है।

इस प्रकार, यह अध्ययन आवश्यक है, क्योंकि पहली बार, यह प्रतिभागियों के एक बड़े नमूने में एसटीएम पर व्यायाम के तीव्र दौरों का सकारात्मक प्रभाव दिखाता है (पिछले साहित्य की तुलना में जो [57,58] नहीं था)। वास्तव में, इसका सकारात्मक प्रभाव एरोबिक [16] और एनारोबिक व्यायाम [59] के अभ्यास से दीर्घकालिक स्मृति प्रदर्शन में सुधार पाया गया है।

उदाहरण के लिए, पेस्से और सहकर्मियों [10] ने पूर्व-किशोरों (11-12 वर्ष की आयु) में स्मरण शक्ति पर विभिन्न प्रकार के एरोबिक व्यायाम के प्रभाव का आकलन किया। उन्होंने क्लोज्ड-स्किल एक्सरसाइज और ओपन-स्किल एक्सरसाइज दोनों के 40- मिनट के सत्र के बाद विलंबित रिकॉल कार्य (डब्ल्यूएम की अधिक भागीदारी की आवश्यकता) पर बेहतर प्रदर्शन पाया, लेकिन तत्काल रिकॉल के लिए केवल ओपन-स्किल गतिविधि का प्रभाव था। की तुलना में अन्य अध्ययन जिन्होंने WM गति प्रक्रियाओं पर कोई प्रभाव प्रदर्शित नहीं किया ([16] मेटा-विश्लेषण के लिए), इस अध्ययन से पता चलता है कि मध्यवर्ती-तीव्रता वाले व्यायाम WM के अन्य पहलुओं, यानी, STM उपप्रणालियों की क्षमता को प्रभावित करते हैं। हालाँकि, हमें इस बात पर विचार करना चाहिए कि शारीरिक व्यायाम केवल उस उम्र में संज्ञानात्मक कार्यों को प्रभावित कर सकता है जब ये कार्य विकास के अधीन होते हैं या गिरावट में होते हैं (आयु निर्भरता परिकल्पना; [25])।

बेस्ट [60] ने सुझाव दिया कि एक अपरिपक्व न्यूरोनल सर्किट अनुभवों के प्रति संवेदनशील होता है और पहले से ही परिपक्व मस्तिष्क संरचनाओं की तुलना में शारीरिक व्यायाम से अधिक आसानी से प्रभावित हो सकता है। हॉटिंगैंड रोडर [25] ने सुझाव दिया कि विकासात्मक परिवर्तनों से गुजर रहे संज्ञानात्मक कार्यों (उदाहरण के लिए, बचपन और बुढ़ापे में कार्यकारी कार्य) को व्यायाम से अधिक महत्वपूर्ण लाभ मिल सकते हैं।

6. निष्कर्ष

इस अध्ययन ने स्कूल के संदर्भ में प्राथमिक विद्यालय-आयु वर्ग के बच्चों में एसटीएम सबसिस्टम पर खुले या बंद-कौशल अभ्यास के एक दौर के प्रभाव की जांच की। 7-10 वर्ष की आयु के बच्चों में ओपन-स्किल व्यायाम और बड़े बच्चों (9-10 वर्ष) के लिए क्लोज-स्किल व्यायाम का एसटीएम प्रतिधारण पर लाभकारी प्रभाव नियंत्रण गतिविधि की तुलना में उभरा।

परिणाम व्यायाम-अनुभूति लिंक की चयनात्मक प्रकृति के बढ़ते साक्ष्य में योगदान करते हैं और स्कूल में वैध पारिस्थितिक सेटिंग्स के लाभों पर उपन्यास निष्कर्ष प्रस्तुत करते हैं। हमने स्कूलों में पहले से ही व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सामान्य खुले और बंद-कौशल अभ्यासों पर ध्यान केंद्रित किया है [61], जो डब्ल्यूएम के उप-प्रणालियों पर उनके मूल्यवान प्रभाव को प्रदर्शित करता है। इस अध्ययन ने प्राथमिक विद्यालय के बच्चों के लिए विभिन्न प्रकार की शारीरिक गतिविधियों (यानी, खुली और बंद कौशल व्यायाम [42]) के लाभों के बारे में हमारे निष्कर्षों को बढ़ाया।

ये परिणाम दिलचस्प हैं क्योंकि अंतिम बचपन संज्ञानात्मक विकास का एक संवेदनशील समय होता है। इस प्रकार, ये निष्कर्ष विशिष्ट संज्ञानात्मक डोमेन विकसित करने के उद्देश्य से लागत प्रभावी शिक्षण-सहायक कार्यक्रमों के संगठन के लिए केंद्रीय हो सकते हैं, क्योंकि WM क्षमताओं में सुधार करने वाले व्यायाम के एकल मुकाबले, लंबी अवधि में अकादमिक प्रदर्शन में वृद्धि कर सकते हैं। वास्तव में, WM रोजमर्रा की कार्यप्रणाली और शैक्षणिक उपलब्धि का आधार है [54], और पूर्वस्कूली से किशोरावस्था तक रैखिक रूप से विकसित होता है [60]।

हमारे परिणाम यह दिखाने वाले अनुसंधान का और समर्थन कर सकते हैं कि स्कूल में खुले कौशल, व्यायाम के एकल दौर बच्चों के संज्ञानात्मक विकास को बढ़ावा देने के लिए आशाजनक हस्तक्षेप हो सकते हैं [62] क्योंकि इसे आसानी से बच्चों के दैनिक स्कूल की दिनचर्या में लागू किया जा सकता है [61,63,64]। विशेष रूप से, इस अध्ययन का एक दिलचस्प पहलू अन्य अध्ययनों में उपयोग की जाने वाली उच्च अवधि की तुलना में व्यायाम की एक मध्यवर्ती अवधि (यानी, 30 मिनट) के उपयोग से संबंधित है [10,65,66]। यह अवधि बच्चों में प्रभावी साबित हुई और यह सुझाव दे सकती है कि आधे घंटे की लक्षित शारीरिक गतिविधि विभिन्न स्कूल सेटिंग्स में प्रयोज्यता के संदर्भ में आशाजनक हो सकती है।

हालाँकि, कुछ सीमाओं पर विचार किया जाना चाहिए। इस अध्ययन ने डेटा संग्रह को केवल कुछ कक्षाओं (तीसरी और चौथी) तक सीमित कर दिया है, और भविष्य की दिशाओं में बड़े बच्चों और पूर्व-किशोरों को भी शामिल किया जा सकता है ताकि डब्ल्यूएम पर शारीरिक गतिविधि के प्रभाव का अधिक सटीक विकासात्मक प्रक्षेपवक्र हो सके क्योंकि अलग-अलग उम्र के बच्चे अलग-अलग संवेदनशील हो सकते हैं। उम्र पर निर्भरता परिकल्पना [25]।

इसके अलावा, हमने एसटीएम उपप्रणालियों और केंद्रीय कार्यकारी क्षमताओं के बीच संबंधों की जांच के लिए अन्य WM उपायों की तुलना नहीं की, और भविष्य के अध्ययन इस मुद्दे का समाधान कर सकते हैं। अंत में, हमने यह जांचने के लिए तीसरा माप समय (उदाहरण के लिए, व्यायाम बाउट के 30 मिनट या एक घंटे बाद) शामिल नहीं किया कि संज्ञानात्मक कामकाज पर सकारात्मक प्रभाव कितने समय तक रहता है।

निष्कर्ष के तौर पर, एरोबिक गतिविधि स्कूली उम्र के बच्चों के दैनिक जीवन का एक बुनियादी हिस्सा बननी चाहिए। इन निष्कर्षों को माता-पिता और शिक्षकों को न केवल शारीरिक विकास के लिए बल्कि संज्ञानात्मक विकास के लिए एरोबिक व्यायाम और नियमित शारीरिक गतिविधि के महत्व पर पुनर्विचार करने के लिए प्रोत्साहित करना चाहिए।

लेखक का योगदान: संकल्पना, एटी, जीओ और एसी; डेटा क्यूरेशन, एटी, और जीओ; औपचारिक विश्लेषण, एटी, और जीओ; जांच, एटी, जीओ, एसी; कार्यप्रणाली, एटी, जीओ, और एसी; परियोजना प्रशासन, एटी, और जीओ; संसाधन, एटी; सॉफ्टवेयर, एटी; पर्यवेक्षण, एटी; सत्यापन, एटी, और जी.ओ.; लेखन-मूल मसौदा, एटी, और जीओ; सभी लेखकों ने पांडुलिपि के प्रकाशित संस्करण को पढ़ लिया है और उससे सहमत हैं।

फंडिंग: इस शोध को कोई बाहरी फंडिंग नहीं मिली।

संस्थागत समीक्षा बोर्ड का वक्तव्य: मानव प्रतिभागियों से जुड़े अध्ययनों में की गई सभी प्रक्रियाओं ने संस्थागत और/या राष्ट्रीय अनुसंधान समिति के नैतिक मानकों का पालन किया और 1964 हेलसिंकी घोषणा और इसके बाद के संशोधनों या तुलनीय नैतिक मानकों का अनुपालन किया। बोलोग्ना विश्वविद्यालय की आचार समिति ने अध्ययन को मंजूरी दे दी। 5.3.2015 का 2.13 (5 मार्च 2015)।

सूचित सहमति वक्तव्य: अध्ययन में शामिल सभी विषयों से सूचित सहमति प्राप्त की गई थी।

डेटा उपलब्धता विवरण: इस अध्ययन में प्रस्तुत डेटा संबंधित लेखक के अनुरोध पर उपलब्ध है।

हितों का टकराव: लेखक हितों का कोई टकराव नहीं होने की घोषणा करते हैं।

संदर्भ

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