Ranní snídaně a aktivity pro zapojení do třídy

Konkrétní cíle:

Specifický cíl 1: Určit nezávislé a konvergentní účinky snídaně a cvičení na chování dětí ve třídě pomocí systematických pozorování ve třídě.

Hypotéza 1: Skupiny přiřazené ke snídani bohaté na bílkoviny (1 a 3) budou vykazovat větší zapojení a snížené chování mimo úkol ve srovnání se skupinami, které dostávají snídani s vysokým obsahem sacharidů (skupiny 2 a 4) (hlavní účinek snídaně s vysokým obsahem bílkovin). Skupiny, které dostávají ranní cvičení (2 a 3), budou vykazovat velké zapojení a snížené chování mimo úkol ve srovnání se skupinami, které necvičí (1 a 4) (hlavní účinek cvičení). Děti, které dostávají jak cvičení, tak snídani (skupina 3), prokáží větší zlepšení než ty, které dostávají pouze jeden (1 vs. 3 a 2 vs. 3), interakční efekt.

Specifický cíl 2: Určit nezávislé a konvergentní účinky snídaně a fyzické aktivity na inhibiční kontrolu a pozornost pomocí počítačových úloh exekutivních funkcí.

Hypotéza 2: Předpokládá se, že naše data ukáží hlavní účinek snídaně bohaté na bílkoviny na výkon neuropsychologické úlohy (skupiny 1 a 3 vs. skupiny 2 a 4), hlavní účinek ranního cvičení (2 a 3 vs. 1 a 4) a interakční účinek upřednostňující kombinaci snídaně a cvičení nad rámec obou v izolaci (3 vs. 1, 3 vs. 2).

Specifický cíl 3: Prozkoumat potenciální změny v mozkové aktivitě hodnocením průtoku krve pomocí funkční blízké infračervené spektroskopie (fNIRS) v prefrontálním kortexu při dokončení počítačových kognitivních úkolů.

Hypotéza 3: Očekává se, že výsledky budou prokazovat podobné vzorce jako cíle 1 a 2, takže průtok krve v prefrontálním kortexu se zvýší více ve skupinách, které dostávají obojí, ve srovnání s těmi, které dostávají pouze jeden, a těmi, které nedostávají ani jedno. Budou posuzovány vztahy mezi průtokem krve mozkem, plněním úkolů a chováním ve třídě.

Pozadí:

Silné experimentální a pozorovací důkazy podporují spojení mezi výživou, fyzickou aktivitou a neurokognitivním vývojem. Ve skutečnosti jedna z prvních intervencí, která ukázala, že cvičení zlepšuje kognitivní schopnosti u dětí základního věku, byla provedena na University of Illinois Urbana Champaign a několik následujících studií tyto výsledky replikovalo. Mnoho studií hodnotících kvalitu stravy ukazuje na jasnou souvislost mezi kvalitou stravy a kognicemi u dětí. I když jsou tyto výsledky důležité pro výzkumné pracovníky, jejich vnímaná důležitost pro rodiče a učitele spočívá v jejich příslibu ovlivnit akademické výsledky. Cvičení například zlepšuje kognitivní inhibici při laboratorních úkolech, ale učitelé chtějí vidět, že přínos se zobecňuje v tom, že před mluvením zvednou ruce. Zde je překvapivě málo údajů, což omezuje přijímání intervencí.

Dalším hlediskem týkajícím se zdravotního chování je socioekonomický status, protože jednotlivci z nízkopříjmových čtvrtí i rasové/etnické menšiny prokázaly, že mají horší stravovací návyky, nižší míru fyzické aktivity a vyšší míru obezity, což činí děti v těchto skupinách obzvláště zranitelnými vůči zaostávají v akademických výsledcích a kognitivním rozvoji. Intervence ke zlepšení takového zdravotního chování by se tedy měly zaměřit na děti zastupující tyto populace, protože ty mají pravděpodobně největší prospěch ze změn zdravého životního stylu.

A konečně, intervence prováděné ve školách jsou zvláště výhodné, protože děti tráví většinu svého dne ve školách nejen během vyučování, ale také před a po škole jako péče o děti, zatímco rodiče pracují. A konečně, zatímco mnoho observačních a experimentálních studií ukazuje jasné interakce mezi stravou a kognicemi a cvičením a kognicemi, tyto jsou téměř vždy studovány izolovaně bez zkoumání kombinovaných účinků. Která je nejdůležitější? Jak velký přínos přináší kombinace diety a cvičení nad rámec obou samostatně?

Výsledky zájmu zahrnují chování dětí ve třídě, konkrétně čas strávený nad úkolem a mimo něj, behaviorální kognitivní dovednosti, jako je přesnost a reakční doba na počítačových úkolech hodnotících pozornost a inhibiční kontrolu, a průtok krve do specifických oblastí mozku spojený s pozorností a chováním ve třídě. . Tato pilotní studie bude implementovat 1 týdenní (pondělí–pátek) školní intervenci s použitím 2 x 2 faktoriálního designu se 2 faktory, ranním cvičením (ano/ne) a snídaní (bohaté na bílkoviny/bohaté na sacharidy) a 2 úrovně každého faktor (ano nebo ne). Děti budou náhodně rozděleny do jedné ze čtyř intervenčních skupin, 1) pouze snídaně bohatá na bílkoviny, 2) cvičení a snídaně bohatá na sacharidy, 3) snídaně bohatá na bílkoviny i cvičení a 4) snídaně pouze bohatá na sacharidy. Pondělí, středa a pátek daného týdne bude chování dětí ve třídě sledováno prostřednictvím záznamu na kameru umístěnou v jejich třídě. V pátek odpoledne se budou hodnotit kognitivní funkce dětí a prokrvení mozku. Randomizace bude provedena po základní linii spoluřešitelem studie Dr. Naimanem Kahnem pomocí blokového randomizačního schématu, které bude aplikováno během každé vlny. Vlny budou ve velikostech, které jsou dělitelné čtyřmi. Sběrači dat budou slepí vůči stavu. Zásahy nebudou shromažďovat data.

Současná studie je školní intervence. Děti budou sledovány po dobu jednoho týdne před implementací intervence, aby bylo možné poskytnout základní hodnocení chování ve třídě, kognice a průtok krve mozkem. Zásah bude implementován následující týden a následné testování proběhne ve stejném týdnu v pondělí, středu a pátek. Po dokončení studie bude všem účastníkům nabídnuta pět dní snídaně a pět dní ranního cvičení bez ohledu na zařazení do skupiny.

Bude následovat následující postup:

Po souhlasu rodiče dokončí demografický průzkum, aby potvrdili účastníků, věk, biologické pohlaví, datum narození, rasu/etnicitu, příjem domácnosti/vzdělanostní stav a jakoukoli diagnózu neuropsychologických poruch, jako je porucha autistického spektra nebo hyperaktivita/impulzivita s poruchou pozornosti. Porucha (ADHD).

Základní testování: Po dobu jednoho týdne před intervencí bude chování dětí ve třídě sledováno třikrát během týdne (pondělí až pátek) pomocí nástroje pro systematické pozorování chování studentů ve školách (BOSS). Kromě toho budou na konci týdne v pátek hodnoceny základní funkce mozku pomocí funkční blízké infračervené spektroskopie (fNIRS) a kognitivní testování prostřednictvím počítačových úloh spolu s výškou a hmotností.

Aerobní zdatnost bude hodnocena kyvadlovým během. Tento test umožňuje skupinové hodnocení aerobní zdatnosti tím, že děti instruuje, aby běžely synchronizovaně se sérií pípnutí na 20 metrů. Frekvence pípání se postupně zvyšuje, což vyžaduje, aby účastníci běželi v každém kole rychleji. Jakmile dítě nemůže držet tempo, test je ukončen. Toto hodnocení bude dokončeno pouze jednou na základní úrovni.

Během ranních lekcí fyzické aktivity bude tepová frekvence zaznamenávána pomocí systému srdeční frekvence prvního tepu, který zahrnuje hrudní pásy. Po celý základní týden budou děti požádány, aby nosily na boku akcelerometr, aby bylo možné zhodnotit úroveň jejich fyzické aktivity v průběhu dne. Výška a váha dětí se posoudí jednou na začátku pomocí stupnice a stadiometru.