교육 균형 또는 음악 감상이 주의력, 문제 해결 및/또는 행동 제어 능력을 향상시킬 수 있습니까?

집행 기능(EF)은 학교와 삶의 성공, 신체적 및 정신적 건강, 삶의 질, 사회적 조화에 매우 중요합니다(Miller et al., 2011; Moffitt et al., 2011; Wolfe et al., 2016). ; 웡 외, 2010). 실제로 EF는 사회 경제적 지위(SES) 또는 지능 지수(IQ)보다 학업 및 경력 성공을 더 잘 예측하는 것으로 밝혀졌습니다(Alloway & Alloway, 2010).

EF가 전두엽 피질(PFC) 및 상호 연결된 다른 뇌 영역에 의존한다는 것은 잘 알려져 있습니다(Bunge et al., 2002; Diamond, 2002; Duncan & Owen, 2000). 최근에 균형의 상당 부분(특히 감각 입력[예: 눈 감음] 또는 지지 기반 감소[예: 발 모으기 또는 한쪽 다리 올리기])이 PFC를 필요로 한다는 것이 입증되었습니다(Bauby & Kuo, 2000; Kwag & Zijlstra, 2022; St George 외, 2021). 실제로 증가된 PFC 활동은 노인의 균형을 유지하기 위해 감각 운동 결손을 보상하는 것으로 보이며(St George et al., 2021), 등측 PFC는 자세 안정성의 외부 교란 후에 상당히 활성화되는 것으로 나타났습니다(Karim et al., 2014 ; 미하라 외, 2008).

운동 학습과 균형이 소뇌 및 기타 상호 관련된 뇌 영역에 의존한다는 것은 잘 알려져 있습니다(Glickstein & Yeo, 1990; Morton & Bastian, 2004). 그러나 중요하게도 소뇌는 EF에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다(Diamond, 2000; Koziol et al., 2014; Schmahmann, 2004, 2019; Stoodley, 2014; Strick et al., 2009). 소뇌는 운동, 인지 및 정동 영역에서 지형학적으로 조직화되어 있으며 PFC와 중요한 해부학적 연결을 가지고 있습니다(Bostan & Strick, 2018; Kelly & Strick, 2003; Stoodley et al., 2012). 운동 발달과 인지 발달 간의 긴밀한 연관성을 뒷받침하는 최근 증거가 늘어나고 있습니다(Diamond, 2000; Koziol et al., 2011, 2014).

EF와 운동 기능, 특히 균형 사이의 밀접한 관련성에 대한 추가 증거는 EF가 손상된 아동(예: ADHD가 있는 아동)이 균형이 손상된 경향이 있다는 사실에서 볼 수 있습니다(Bucci et al., 2014; Buderath et al. , 2008; Hassan, 2012; Hove et al., 2015; Jansen et al., 2019; Kim et al., 2017; Shum & Pang, 2009; Zoccante et al., 2021) ADHD와 발달장애 사이에는 중복되는 부분이 있다. 약 30-50%의 협응 장애 진단(Pitcher et al., 2003).

균형과 EF 사이의 긴밀한 연결에 대한 추가 지원은 자세 안정성과 학업 성과 사이의 긍정적인 상관관계를 보고하는 단면 연구에서 나옵니다(Haynes et al., 2017, 2018; Shachaf et al., 2019).

마지막으로, 균형 문제를 해결하는 동시에 EF 작업을 수행해야 하는 것은 둘 모두의 성능을 저하시켜 공유 신경 자원이 필요함을 시사합니다(Bustillo-Casero et al., 2017; Fraizer & Mitra, 2007; Möhring et al., 2018; 쇼러 외, 2012).

목적: 균형을 개선하면 EF가 개선될 수 있는지 확인합니다.

목표 및 가설 우리의 주요 목표는 균형 훈련 개입을 통해 8-12세 어린이의 EF에 대한 자세 균형 개선 효과를 결정하는 것입니다.

우리는 특히 감각 입력 감소 및/또는 지지 기반 감소 조건에서 훈련 균형이 균형뿐만 아니라 EF도 개선할 것이라고 가정합니다. 우리는 또한 균형의 개선 정도가 EF의 개선 정도와 긍정적으로 연관될 것이라는 가설을 세웁니다.

연구가 자세 안정성과 EF 사이의 연관성을 뒷받침했지만(Haynes et al., 2017; Mihara et al., 2008; St George et al., 2021), 균형 훈련의 인과 효과(유산소, 양손 또는 안구 운동 없이) EF에 대한 조정 및/또는 마음챙김 구성 요소)는 조사된 적이 없습니다. 긍정적인 결과를 얻는다면 이것은 균형 훈련 프로그램이 EF를 향상시키는 효과적인 방법이 될 수 있다는 첫 번째 증거가 될 것입니다. EF에 대한 균형 개선 효과를 더 잘 이해하면 EF 교육에 대한 현재 접근 방식이 바뀔 수 있습니다. 여기에서 시도할 균형 훈련 접근법은 전통적인 접근법에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 집이나 거의 모든 곳에서 할 수 있고, 한 세션에 15분밖에 걸리지 않으며, 저렴하고, 아이들이 일어나서 돌아다닐 수 있습니다. 책상에 앉아), 참가자들이 재미있고 즐거울 수 있기를 바랍니다.

우리는 참여자가 개입이 이익을 창출할 것으로 기대하기 때문에 개입으로부터 이익의 일부가 발생하기 때문에 참가자가 자신의 EF를 개선할 수 있다고 기대할 수 있는 능동적 통제 조건을 원했습니다(Boot et al., 2013; Simons et al., 2016). 기대는 자기 충족적 예언이 될 수 있으므로(Jenner et al., 1990; Rosenthal & Jacobson, 1968) 우리는 유사한 이익 기대를 불러일으킬 능동적 통제 조건을 원했습니다. 음악 감상이 치매 또는 인지 감퇴가 있는 성인의 인지 기능을 향상시킨다는 증거 때문에 뮤직 비디오 시청을 능동 통제 조건으로 선택했습니다(Baird & Samson, 2015; Cuddy et al., 2015; Narme et al., 2014; Samson). et al., 2015; Särkämö et al., 2008), 음악을 연주하면 어린이의 EF를 향상시킬 수 있고(Bowmer et al., 2018; Holochwost et al., 2017; Sachs et al., 2017), 음악을 들으면 기분이 좋아집니다( Kemper & Danhauer, 2005; Raglio et al., 2015) 기분이 좋아지면 EF가 더 좋아집니다(Ashby et al., 1999; Isen, 2000; Yang et al., 2013). 우리는 우리의 뮤직 비디오 시청 조건이 EF를 개선할 것으로 기대하지 않습니다. EF에 대한 모든 요구 사항(균형 운동을 수행해야 함).

무치료 그룹은 Music Condition이 약간의 EF 혜택을 제공하는 경우에 포함되며, 이 경우 Balance와 Music Conditions 간의 혜택 차이가 크지 않을 수 있습니다. 그러나 우리는 균형 조건이 무치료보다 훨씬 더 큰 EF 혜택을 제공하는 반면 음악 조건은 EF 혜택을 전혀 제공하지 않더라도 무치료보다 훨씬 더 큰 혜택을 제공하지 않을 것으로 예상합니다.

연구 모집단 유의 수준을 0.05로 가정하고 G*Power 3.1(Faul et al., 2007)을 사용한 검정력 분석은 중간 효과 크기(d ' = 0.5) 아동의 EF 또는 균형 훈련에 대한 다른 연구 결과를 기반으로 시간 경과에 따른 EF 변화 및 시간 경과에 따른 아동의 자세 동요 개선(re: EF 훈련: Diamond & Ling, 2019의 검토 참조; re: 균형 예를 들어, Granacher et al., 2011; Heleno et al., 2016 참조).

잠재적인 탈락률 및 비준수율을 고려하여 참가자의 10-20%가 연구를 완료하지 않도록 허용하고 있습니다. 따라서 우리의 목표는 108명의 참가자(조건당 36명)를 모집하는 것입니다.

연구 설계 연구 개입은 균형 훈련(BT), 음악 훈련(MT) 및 평소와 같은 비즈니스로 구성됩니다. BT 및 MT 개입은 12주 동안 주당 3회, 각 15분씩 진행되며 매주 연구 직원과의 체크인 세션이 진행됩니다. 평소와 같은 비즈니스 그룹의 경우 참가자는 개입하지 않습니다. EF 및 균형의 평가는 기준선, 12주 후 및 그 후 3개월에 수행됩니다.

BT의 경우 세션에는 동적(즉, 걷는 동안 머리에 책을 얹고 균형을 잡는 것과 같이 움직이는 동안의 균형 문제) 및 정적 균형 운동(즉, 한 발로 서 있는 것과 같이 가만히 서 있는 동안의 균형 문제)의 조합이 포함됩니다.

MT의 경우 참가자는 매주 각 어린이의 특정 관심사에 맞는 10개의 뮤직 비디오에 액세스할 수 있으며 세션에서 4개를 선택하여 시청할 수 있습니다.

평가 핵심 EF 기술, 작업 기억(WM), 억제 제어(IC) 및 인지 유연성(CF), 문제 해결 및 계획의 고차 EF 기술을 평가하기 위해 다음과 같은 검증된 테스트가 시행됩니다. 뒤(WM), 재정렬 숫자(WM), 하트 및 꽃(WM, IC(반응 억제) 및 CF), Flanker/Reverse Flanker(IC(선택적 주의) 및 CF), Stroop(IC 및 CF), Farmer Joe(지속적인 청각), Tower of London(계획 및 문제 해결), Design Fluency(창의적인 문제 해결). 정확성과 반응 시간 모두에 대한 점수가 기록됩니다.

정적 균형을 평가하기 위해 Wii 밸런스 보드를 사용하여 눈을 뜨고 눈을 감은 자세로 아이의 압력 중심을 측정합니다. 뒷발의 발가락이 앞발의 발뒤꿈치에 거의 닿는 다른 사람과 3) 한쪽 다리로 서 있는 외발 보행.

동적 균형을 평가하기 위해 참가자가 눈을 뜨고 워블 보드에 서서 균형을 유지할 수 있는 최대 시간을 측정합니다.

통계 분석

먼저, 연속 결과 변수의 분산이 정상적으로 분포되어 있고 조건 전체에서 거의 동일한지 여부를 살펴봅니다. 변수의 분포 특성은 Kolmogorov-Smirnoff 적합도 테스트와 히스토그램 검사를 통해 평가됩니다. 이러한 그래픽 검사는 정규성에서 중요한 편차가 K-S 테스트에서 누락되었는지 여부를 알려줍니다. 동분산성은 Levene 테스트를 사용하여 평가됩니다. 편차가 발견되면 정규성에 대한 준수를 개선하기 위해 로그와 같은 수학적 변환이 적용됩니다. 수학적 변환 후에도 정규성 가정이 충족되지 않는 경우, 우리 연구는 다른 시점에서 반복된 결과 측정을 포함하므로 비모수적 프리드먼 테스트를 사용합니다.

연령과 같은 배경 변수에서 그룹이 유의하게 다른지 여부와 이러한 변수가 결과 변수와 유의미하게 관련되어 있는지 여부를 살펴봅니다. 중요한 효과를 나타내는 모든 배경 변수를 제어합니다.

우리의 균형 훈련 프로그램이 균형 개선에 효과적인지 여부를 결정하기 위해 혼합 모델 회귀를 사용하여 개입 전 세 그룹 모두에서 정적 및 동적 균형 테스트에 대한 참가자의 성과를 비교합니다. 초기), 개입 후 및 3개월 후속 조치(개입 기간 직후 및/또는 3개월 후 그룹 중 하나가 다른 그룹보다 훨씬 더 나은 성과를 내고 있는지 알려주기 위해). 유의미한 결과를 찾으면 사후 쌍대 비교를 수행하여 어떤 그룹이 서로 크게 다른지 확인합니다. Tukey 또는 Bonferroni 수정은 우연히 중요한 차이를 발견할 가능성을 부풀릴 가능성이 있는 다중 비교를 수정하는 데 사용됩니다. 또한 개선 정도(개입 전에서 개입 후까지, 개입 전에서 3개월 후속 조치까지)를 비교하여 어떤 그룹이 다른 그룹보다 더 많이 개선되었는지 확인하고 중요한 경우 사후 쌍별 비교를 수행합니다. 효과가 발견됩니다.

훈련 균형이 평소처럼 음악을 즐기거나 비즈니스를 즐기는 것보다 EF를 개선했는지 확인하기 위해 다시 혼합 모델 회귀를 사용합니다. 균형 평가에 대해 위에서 설명한 것처럼 개입 전, 개입 후 및 3개월 후속 조치에서 3개 그룹 모두를 비교합니다. 유의미한 결과를 찾으면 사후 쌍대 비교를 수행하여 어떤 그룹이 서로 크게 다른지 확인합니다. Tukey 또는 Bonferroni 수정은 다중 비교를 수정하는 데 사용됩니다. 또한 개선 정도를 비교하여 어떤 그룹이 다른 그룹보다 더 많이 개선되었는지 확인할 것입니다.

균형 성능의 개선 정도가 EF의 개선 정도와 유의미한 관련이 있는지 확인하기 위해 Pearson 상관 관계를 사용합니다. 또한 EF 변화에 대한 흔들림 영역 변화의 매개 효과를 추정하기 위해 계수 방법의 차이를 사용하여 매개 분석을 수행할 것입니다(Mackinnon et al., 2007).