Использование утреннего завтрака и занятий для занятий в классе

Конкретные цели:

Конкретная цель 1: Определить независимое и конвергентное влияние завтрака и физических упражнений на поведение детей в классе, используя систематические наблюдения в классе.

Гипотеза 1: Группы, получавшие богатый белком завтрак (1 и 3), будут демонстрировать большую вовлеченность и меньшее поведение в стороне от задач по сравнению с теми, кто получал завтрак с высоким содержанием углеводов (группы 2 и 4) (основной эффект завтрака с высоким содержанием белка). Группы, получающие утреннюю зарядку (2 и 3), продемонстрируют большую вовлеченность и меньшее отвлечение от дел по сравнению с группами, не получающими физических упражнений (1 и 4) (основной эффект упражнений). Дети, получающие и физические упражнения, и завтрак (группа 3), продемонстрируют большее улучшение, чем те, кто получал только один эффект взаимодействия (1 против 3 и 2 против 3).

Конкретная цель 2: Определить независимое и конвергентное влияние завтрака и физической активности на тормозной контроль и внимание с помощью компьютеризированных задач на исполнительные функции.

Гипотеза 2: Предполагается, что наши данные покажут основное влияние завтрака, богатого белком, на выполнение нейропсихологических задач (группы 1 и 3 по сравнению с группой 1 и 3). группы 2 и 4), основной эффект утренней зарядки (2 и 3 против 1 и 4) и эффект взаимодействия, благоприятствующий сочетанию завтрака и физических упражнений помимо изоляции (3 против 1, 3 против 2).

Конкретная цель 3: изучить потенциальные изменения в активности мозга путем оценки кровотока с помощью функциональной ближней инфракрасной спектроскопии (fNIRS) в префронтальной коре, одновременно выполняя компьютеризированные когнитивные задачи.

Гипотеза 3: Ожидается, что результаты подтвердят закономерности, аналогичные целям 1 и 2, а именно, что кровоток в префронтальной коре будет больше увеличиваться в группах, получающих оба препарата, по сравнению с теми, кто получает только один, и теми, кто не получает ни одного. Будет оценена взаимосвязь между мозговым кровотоком, выполнением заданий и поведением в классе.

Фон:

Убедительные экспериментальные и наблюдательные данные подтверждают связь между питанием, физической активностью и нейрокогнитивным развитием. Фактически, одно из первых исследований, показавших, что физические упражнения улучшают когнитивные способности детей младшего возраста, было проведено в Университете Иллинойса в Урбане Шампейн, и несколько последующих исследований подтвердили эти результаты. Многие исследования, оценивающие качество питания, указывают на четкую связь между качеством питания и когнитивными способностями у детей. Хотя эти результаты важны для исследователей, их воспринимаемая важность для родителей и учителей заключается в их обещании повлиять на академические результаты. Например, физические упражнения улучшают когнитивное торможение при выполнении лабораторных задач, но учителя хотят видеть, что польза распространяется и на поднятие рук перед тем, как говорить. Здесь на удивление мало данных, что ограничивает принятие мер.

Еще одним фактором, касающимся поведения в отношении здоровья, является социально-экономический статус, поскольку жители районов с низкими доходами, а также расовые/этнические меньшинства, как было показано, имеют более плохой рацион питания, более низкий уровень физической активности и более высокий уровень ожирения, что делает детей из этих групп особенно уязвимыми к отставание в успеваемости и когнитивном развитии. Таким образом, меры по улучшению такого поведения в отношении здоровья должны быть нацелены на детей, представляющих эти группы населения, поскольку они, вероятно, получат наибольшую пользу от изменения здорового образа жизни.

Наконец, вмешательства, проводимые в школах, особенно выгодны, поскольку дети проводят большую часть своего дня в школе не только во время обучения, но также до и после школы в качестве присмотра за детьми, пока родители работают. Наконец, хотя многие наблюдательные и экспериментальные исследования показывают четкую взаимосвязь диеты и когнитивных функций, а также физических упражнений и когнитивных функций, они почти всегда изучаются изолированно, без изучения совокупных эффектов. Что наиболее важно? Какую пользу приносит сочетание диеты и физических упражнений, помимо того, что по отдельности?

Результаты, представляющие интерес, включают поведение детей в классе, в частности время, затраченное на задание и вне его, поведенческие когнитивные навыки, такие как точность и время реакции при выполнении компьютеризированных задач, оценивающих внимание и тормозящий контроль, а также приток крови к определенным областям мозга, связанным с вниманием и поведением в классе. . В этом пилотном исследовании будет реализовано 1-недельное (понедельник-пятница) вмешательство на базе школы с использованием факторного плана 2 x 2 с 2 факторами, утренней зарядкой (да/нет) и завтраком (богатым белками/углеводами) и 2 уровнями каждого фактора. фактор (да или нет). Дети будут рандомизированы в одну из четырех групп вмешательства: 1) только завтрак, богатый белком, 2) упражнения и завтрак, богатый углеводами, 3) завтрак, богатый белком, и упражнения, и 4) только завтрак, богатый углеводами. В понедельник, среду и пятницу этой недели поведение детей в классе будет отслеживаться с помощью записи на камеру, установленную в их классе. В пятницу днем ​​будут оцениваться когнитивные функции детей и мозговой кровоток. Рандомизация будет проводиться после исходного уровня соавтором исследования доктором Найманом Каном с использованием схемы блочной рандомизации, которая будет применяться во время каждой волны. Волны будут иметь размеры, кратные четырем. Сборщики данных будут слепы к ситуации. Вмешательства не будут собирать данные.

Настоящее исследование представляет собой вмешательство на базе школы. За детьми будут наблюдать в течение одной недели до начала вмешательства, чтобы обеспечить базовую оценку поведения в классе, когнитивных функций и мозгового кровообращения. Вмешательство будет реализовано на следующей неделе, а пост-тестирование будет проводиться на той же неделе в понедельник, среду и пятницу. После завершения исследования всем участникам будет предложено пять дней завтрака и пять дней утренней зарядки независимо от группового назначения.

Будет соблюдаться следующая процедура:

Родители проведут демографический опрос после согласия, чтобы подтвердить участников, возраст, биологический пол, дату рождения, расу / этническую принадлежность, семейный доход / образовательный статус, а также любой диагноз нейропсихологических расстройств, таких как расстройство аутистического спектра или гиперактивность / импульсивность с дефицитом внимания. Расстройство (СДВГ).

Базовое тестирование: В течение одной недели перед вмешательством поведение детей в классе будет наблюдаться три раза в течение недели (с понедельника по пятницу) с использованием инструмента систематического наблюдения за поведением учащихся в школах (BOSS). Кроме того, в конце недели в пятницу будут оцениваться базовая функция мозга с помощью функциональной спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (fNIRS) и когнитивное тестирование с помощью выполнения компьютеризированных задач, а также рост и вес.

Аэробная подготовка будет оцениваться с помощью челночного бега. Этот тест позволяет оценить групповую аэробную подготовленность, предлагая детям пробежать синхронно с серией звуковых сигналов 20 метров. Частота звуковых сигналов постепенно увеличивается, требуя от участников бежать быстрее с каждым раундом. Если ребенок не успевает за темпом, тест считается завершенным. Эта оценка будет завершена только один раз на исходном уровне.

Во время утренних занятий физической активностью частота пульса будет записываться с помощью системы измерения первого удара сердца, в которую входят нагрудные ремни. В течение всей базовой недели детям будет предложено носить акселерометр на бедре, чтобы оценивать уровень их физической активности в течение дня. Рост и вес детей будут оцениваться один раз на исходном уровне с использованием весов и ростомера.