Adoptar el desayuno matutino y las actividades para la participación en el aula

Objetivos específicos:

Objetivo específico 1: Determinar los efectos independientes y convergentes del desayuno y el ejercicio en el comportamiento infantil en el aula mediante observaciones sistemáticas en el aula.

Hipótesis 1: Los grupos asignados a recibir un desayuno rico en proteínas (1 y 3) demostrarán una mayor participación y una reducción del comportamiento fuera de la tarea en comparación con los que recibieron un desayuno rico en carbohidratos (grupos 2 y 4) (el efecto principal del desayuno rico en proteínas). Los grupos que reciben ejercicio matutino (2 y 3) demostrarán un gran compromiso y una reducción del comportamiento fuera de la tarea en comparación con los grupos que no reciben ejercicio (1 y 4) (efecto principal del ejercicio). Los niños que reciben ejercicio y desayuno (grupo 3) demostrarán mayores mejoras que aquellos que reciben solo uno (1 vs. 3 y 2 vs. 3), el efecto de interacción.

Objetivo específico 2: Determinar los efectos independientes y convergentes del desayuno y la actividad física sobre el control inhibitorio y la atención mediante tareas de funciones ejecutivas computarizadas.

Hipótesis 2: Se plantea la hipótesis de que nuestros datos mostrarán un efecto principal del desayuno rico en proteínas sobre el desempeño de tareas neuropsicológicas (grupos 1 y 3 vs. grupos 2 y 4), un efecto principal del ejercicio matutino (2 y 3 frente a 1 y 4) y un efecto de interacción que favorece la combinación de desayuno y ejercicio más allá de cualquiera de ellos de forma aislada (3 frente a 1, 3 frente a 2).

Objetivo específico 3: explorar cambios potenciales en la actividad cerebral mediante la evaluación del flujo sanguíneo mediante espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS) en la corteza prefrontal, mientras se completan las tareas cognitivas computarizadas.

Hipótesis 3: Se espera que los resultados evidencien patrones similares a los objetivos 1 y 2, de modo que el flujo sanguíneo en la corteza prefrontal aumentará más en los grupos que reciben ambos, en relación con los que reciben solo uno y los que no reciben ninguno. Se evaluarán las relaciones entre el flujo sanguíneo cerebral, el desempeño de tareas y el comportamiento en el aula.

Fondo:

Una fuerte evidencia experimental y observacional respalda las conexiones entre la nutrición, la actividad física y el desarrollo neurocognitivo. De hecho, una de las primeras intervenciones que demostró que el ejercicio mejora las capacidades cognitivas en niños de primaria se llevó a cabo en la Universidad de Illinois Urbana Champaign, y varios estudios posteriores han replicado estos resultados. Muchos estudios que evalúan la calidad de la dieta indican un vínculo claro entre la calidad de la dieta y la cognición en los niños. Si bien estos resultados son importantes para los investigadores, su importancia percibida para padres y maestros radica en su promesa de influir en los resultados académicos. Por ejemplo, el ejercicio mejora la inhibición cognitiva en tareas de laboratorio, pero los profesores quieren ver que el beneficio se generalice al levantar la mano antes de hablar. En este caso, hay sorprendentemente pocos datos, lo que limita la adopción de intervenciones.

Otra consideración con respecto a los comportamientos de salud es el nivel socioeconómico, ya que las personas de vecindarios de bajos ingresos, así como las minorías raciales/étnicas, han demostrado tener patrones dietéticos más pobres, tasas más bajas de actividad física y tasas más altas de obesidad, lo que hace que los niños de estos grupos sean particularmente vulnerables a quedarse atrás en el rendimiento académico y el desarrollo cognitivo. Por lo tanto, las intervenciones para mejorar dichos comportamientos de salud deberían dirigirse a los niños que representan estas poblaciones, ya que probablemente sean los que más se beneficiarán de los cambios en el estilo de vida saludable.

Por último, las intervenciones realizadas en las escuelas son particularmente ventajosas ya que los niños pasan la mayor parte del día en las escuelas no sólo durante la instrucción sino también antes y después de la escuela como cuidado infantil mientras los padres trabajan. Por último, si bien muchos estudios observacionales y experimentales muestran interacciones claras entre la dieta y la cognición y el ejercicio-cognición, éstas casi siempre se estudian de forma aislada sin examinar los efectos combinados. ¿Cuál es más importante? ¿Cuánto beneficio proporciona la combinación de dieta y ejercicio más allá de forma aislada?

Los resultados de interés incluyen el comportamiento de los niños en el aula, específicamente el tiempo que pasan dentro y fuera de la tarea, habilidades cognitivas conductuales como la precisión y el tiempo de reacción en tareas computarizadas que evalúan la atención y el control inhibidor, y el flujo sanguíneo a áreas específicas del cerebro asociadas con la atención y el comportamiento en el aula. . Este estudio piloto implementará una intervención escolar de 1 semana (de lunes a viernes) utilizando un diseño factorial 2 x 2 con 2 factores, ejercicio matutino (sí/no) y desayuno (rico en proteínas/rico en carbohidratos) y 2 niveles de cada uno factor (sí o no). Los niños serán asignados al azar a uno de cuatro grupos de intervención, 1) desayuno rico en proteínas únicamente, 2) desayuno rico en ejercicio y carbohidratos, 3) desayuno rico en proteínas y ejercicio, y 4) desayuno rico en carbohidratos únicamente. Los lunes, miércoles y viernes de esa semana, el comportamiento de los niños en el salón de clases será monitoreado mediante una grabación en una cámara colocada en su salón de clases. El viernes por la tarde se evaluará la función cognitiva de los niños y el flujo sanguíneo cerebral. La aleatorización se llevará a cabo después del inicio del estudio por un co-investigador del estudio, el Dr. Naiman Kahn, utilizando un esquema de aleatorización en bloques que se aplicará durante cada ola. Las olas tendrán tamaños divisibles por cuatro. Los recolectores de datos no verán las condiciones. Las intervenciones no recopilarán datos.

El estudio actual es una intervención escolar. Los niños serán monitoreados durante una semana antes de la implementación de la intervención para proporcionar evaluaciones de referencia del comportamiento en el aula, la cognición y el flujo sanguíneo cerebral. La intervención se implementará la semana siguiente y las pruebas posteriores se realizarán durante la misma semana los lunes, miércoles y viernes. Una vez finalizado el estudio, a todos los participantes se les ofrecerán cinco días de desayuno y cinco días de ejercicio matutino, independientemente de la asignación del grupo.

Se seguirá el siguiente procedimiento:

Los padres completarán una encuesta demográfica después del consentimiento para confirmar los participantes, edad, sexo biológico, fecha de nacimiento, raza/etnia, ingresos del hogar/estado educativo y cualquier diagnóstico de trastornos neuropsicológicos como el trastorno del espectro autista o hiperactividad/impulsividad por déficit de atención. Trastorno (TDAH).

Pruebas de referencia: durante una semana antes de la intervención, el comportamiento de los niños en el aula se observará tres veces durante la semana (de lunes a viernes) utilizando la herramienta de observación sistemática Observación del comportamiento de los estudiantes en las escuelas (BOSS). Además, la función cerebral de referencia mediante espectroscopia funcional de infrarrojo cercano (fNIRS) y las pruebas cognitivas mediante el desempeño en tareas computarizadas se evaluarán al final de la semana el viernes junto con la altura y el peso.

La aptitud aeróbica se evaluará mediante una carrera lanzadera. Esta prueba permite una evaluación grupal de la aptitud aeróbica al indicar a los niños que corran en sincronía con una serie de pitidos durante 20 metros. La frecuencia de los pitidos aumenta gradualmente, lo que obliga a los participantes a correr más rápido en cada ronda. Una vez que un niño no puede seguir el ritmo, se completa la prueba. Esta evaluación solo se completará una vez al inicio.

Durante las sesiones de actividad física matutinas, la frecuencia cardíaca se registrará utilizando el sistema de frecuencia cardíaca del primer latido, que incluye correas para el pecho. Durante toda la semana inicial, se pedirá a los niños que usen un acelerómetro en la cadera para evaluar su nivel de actividad física a lo largo del día. La altura y el peso de los niños se evaluarán una vez al inicio del estudio utilizando una báscula y un estadiómetro.