Omfavner morgenfrokost og aktivitet for klasseromsengasjement

Spesifikke mål:

Spesifikt mål 1: Bestem de uavhengige og konvergerende effektene av frokost og trening på barns klasseromsatferd ved hjelp av systematiske klasseromsobservasjoner.

Hypotese 1: Grupper som er tildelt proteinrik frokost (1 og 3) vil vise større engasjement og redusert oppførsel utenfor oppgaven sammenlignet med de som får høykarbofrokost (gruppe 2 og 4) (hovedeffekten av høyproteinfrokost). Grupper som mottar morgentrening (2 og 3) vil vise stort engasjement og redusert atferd utenfor oppgaven sammenlignet med grupper som ikke får trening (1 og 4) (hovedeffekt av trening). Barn som får både trening og frokost (gruppe 3), vil vise større forbedringer enn de som bare får én (1 mot 3 og 2 mot 3), interaksjonseffekten.

Spesifikt mål 2: Bestem de uavhengige og konvergerende effektene av frokost og fysisk aktivitet på hemmende kontroll og oppmerksomhet ved å bruke datastyrte eksekutive funksjonsoppgaver.

Hypotese 2: Det antas at våre data vil vise en hovedeffekt av proteinrik frokost på nevropsykologisk oppgaveutførelse (gruppe 1 og 3 vs. gruppe 2 og 4), en hovedeffekt av morgentrening (2 og 3 vs. 1 og 4), og en interaksjonseffekt som favoriserer kombinasjonen av frokost og trening utover begge isolert (3 vs. 1, 3 vs. 2).

Spesifikt mål 3: Utforsk potensielle endringer i hjerneaktivitet ved å vurdere blodstrømmen via funksjonell nær-infrarød spektroskopi (fNIRS) i den prefrontale cortex, mens du fullfører de datastyrte kognitive oppgavene.

Hypotese 3: Resultatene forventes å bevise lignende mønstre som mål 1 og 2, slik at blodstrømmen i den prefrontale cortex vil øke mer i grupper som mottar begge, i forhold til de som bare mottar ett, og de som ikke mottar noen av delene. Forholdet mellom cerebral blodstrøm, oppgaveutførelse og klasseromsatferd vil bli vurdert.

Bakgrunn:

Sterke eksperimentelle og observasjonsbevis støtter sammenhenger mellom ernæring, fysisk aktivitet og nevrokognitiv utvikling. Faktisk ble en av de første intervensjonene som viste at trening forbedrer kognitive evner hos barn i barnealder, utført ved University of Illinois Urbana Champaign, og flere påfølgende studier har replikert disse resultatene. Mange studier som vurderer kostholdskvalitet indikerer en klar sammenheng mellom kostholdskvalitet og kognisjon hos barn. Selv om disse resultatene er viktige for forskere, ligger deres oppfattede betydning for foreldre og lærere i deres løfte om å påvirke akademiske resultater. For eksempel forbedrer trening kognitiv hemming på laboratoriebaserte oppgaver, men lærere vil se at fordelen generaliserer til å rekke opp hendene før de snakker. Her er det overraskende lite data, noe som begrenser bruken av intervensjoner.

En annen vurdering angående helseatferd er sosioøkonomisk status, ettersom individer fra lavinntektsområder så vel som rasemessige/etniske minoriteter har vist seg å ha dårligere kostholdsmønstre, lavere fysisk aktivitet og høyere forekomst av fedme, noe som gjør barn i disse gruppene spesielt utsatt for henger etter i akademiske prestasjoner og kognitiv utvikling. Derfor bør intervensjoner for å forbedre slik helseatferd være rettet mot barn som representerer disse populasjonene, da de sannsynligvis har mest utbytte av endringer i sunn livsstil.

Til slutt er intervensjoner utført i skolen spesielt fordelaktige ettersom barn tilbringer mesteparten av dagen på skolen, ikke bare under undervisningen, men også før og etter skolen som barnepass mens foreldrene jobber. Til slutt, mens mange observasjons- og eksperimentelle studier viser tydelige diett-kognisjon og trening-kognisjon interaksjoner, blir disse nesten alltid studert isolert uten å undersøke kombinerte effekter. Hva er viktigst? Hvor stor fordel gir kombinasjonen av kosthold og trening utover enten isolert sett?

Resultatene av interesse inkluderer barns klasseromsatferd, spesielt tid brukt på og utenfor oppgave, atferdsmessige kognitive ferdigheter som nøyaktighet og reaksjonstid på datastyrte oppgaver som vurderer oppmerksomhet og hemmende kontroll, og blodstrøm til spesifikke områder av hjernen assosiert med oppmerksomhet og klasseromsatferd . Denne pilotstudien vil implementere en 1-ukers (mandag-fredag) skolebasert intervensjon ved bruk av en 2 x 2 faktoriell design med 2 faktorer, morgentrening (ja/nei) og frokost (proteinrik/karbo rik) og 2 nivåer av hver faktor (ja eller nei). Barn vil bli randomisert inn i en av fire intervensjonsgrupper, 1) kun proteinrik frokost, 2) trening og karbo rik frokost, 3) både proteinrik frokost og trening, og 4) kun karbo rik frokost. Mandag, onsdag og fredag ​​i den uken vil barnas klasseromsatferd overvåkes via et opptak på et kamera plassert i klasserommet deres. Fredag ​​ettermiddag vil barns kognitive funksjon og hjerneblodstrøm bli vurdert. Randomisering vil bli utført etter baseline av en studiemedforsker, Dr. Naiman Kahn, ved å bruke et blokkrandomiseringsskjema som vil bli brukt under hver bølge. Bølger vil være i størrelser som er delbare med fire. Datainnsamlere vil være blinde for tilstand. Intervensjoner vil ikke samle inn data.

Den nåværende studien er en skolebasert intervensjon. Barn vil bli overvåket i én uke før intervensjonsimplementering for å gi grunnleggende vurderinger av klasseromsatferd, kognisjon og hjerneblodstrøm. Intervensjonen vil bli implementert uken etter, og ettertesting vil finne sted i løpet av samme uke på mandag, onsdag og fredag. Etter fullføring av studien vil alle deltakere bli tilbudt fem dager med frokost og fem dager med morgentrening uavhengig av gruppeoppgave.

Følgende prosedyre vil bli fulgt:

Foreldre vil fullføre en demografisk undersøkelse etter samtykke for å bekrefte deltakerne, alder, biologisk kjønn, fødselsdato, rase/etnisitet, husholdningsinntekt/utdanningsstatus og enhver diagnose av nevropsykologiske lidelser som autismespekterforstyrrelse eller oppmerksomhetsunderskudd hyperaktivitet/impulsivitet Lidelse (ADHD).

Grunnlinjetesting: I en uke før intervensjonen vil barnas klasseromsatferd bli observert tre ganger i løpet av uken (mandag-fredag) ved å bruke det systematiske observasjonsverktøyet Behavioural Observation of Students in Schools (BOSS). Videre vil baseline hjernefunksjon via Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) og kognitiv testing via ytelse på datastyrte oppgaver bli vurdert i slutten av uken på fredag ​​sammen med høyde og vekt.

Aerobic kondisjon vil bli vurdert via en skyttelkjøring. Denne testen gir mulighet for en gruppevurdering av aerob kondisjon ved å instruere barn til å løpe synkronisert med en serie pip i 20 meter. Frekvensen av pipene øker gradvis, noe som krever at deltakerne løper raskere hver runde. Når et barn ikke kan holde tritt med tempoet, er testen fullført. Denne vurderingen vil bare bli fullført én gang ved baseline.

Under morgenøkter med fysisk aktivitet vil hjertefrekvensen bli registrert ved hjelp av førsteslagspulssystemet, som inkluderer bryststropper. For hele grunnlinjeuken vil barna bli bedt om å ha et akselerometer på hoften for å vurdere det fysiske aktivitetsnivået gjennom dagen. Barns høyde og vekt vil bli vurdert én gang ved baseline ved hjelp av en skala og stadiometer.