Effekterna av en fysisk aktivitetsintervention i skolan på ungdomars hjärnstruktur och funktion

Fysisk aktivitet har visat positiva effekter för kognitiv hälsa och hjärnans hälsa. I synnerhet har studier visat att fysisk aktivitet har potential att öka volymen av den främre delen av hippocampus, en hjärnstruktur som är involverad i inlärning och minne. Understudien Fit to Study - Hjärnavbildning genomförs för att bättre förstå effekterna av en fysisk aktivitetsintervention som levereras under skolans idrottslektioner på den främre hippocampus volym, såväl som kognition, mental hälsa och hjärnorganisation.

Huvudförsöket Fit to Study syftar till att testa effekten av en skolbaserad fysisk aktivitetsintervention på akademisk prestation (liksom kognition och fysiska mått) hos elever i årskurs 8 i 100 gymnasieskolor. En fullständig beskrivning av Fit to study main trail, inklusive dess resultatmått, har tillhandahållits som en del av registreringen på ClinicalTrials.gov (NCT03286725).

Understudien Fit to Study - Brain imaging kommer att inriktas på ett delprov av deltagare i den storskaliga studien, för att testa förändringar före till post intervention i främre hippocampus volym, såväl som kognitiv prestation, mental hälsa och hjärnorganisation . Bedömningarna kommer att ske före intervention, omedelbart efter intervention och 12 månader efter intervention, och kommer att omfatta strukturella och funktionella magnetiska resonanstomografi (MRI) skanningar.

Deltagare i Fit to Study i huvudförsöket anses vara berättigade till delstudie för hjärnavbildning. Understudien för hjärnavbildning består av två delprov, rekryterade vid olika tidpunkter under försöket:

1. Den första kohorten på 60 deltagare genomförde bedömningar före intervention, kommer att genomföra identiska bedömningar efter intervention för att undersöka förändringar före intervention och kommer att bjudas in att delta i uppföljande bedömningar.
2. En andra kohort på ~50 deltagare kommer att rekryteras för bedömningar efter intervention som liknar, men inte identiska, med bedömningarna från den första gruppen, samt 1-års uppföljningsbedömningar. Denna kohort kommer att möjliggöra tvärsnittsanalys av skillnader mellan grupper (intervention-kontroll) i ett större urval.

Bedömningarna är likartade, men inte identiska för de två kohorterna. De viktigaste bedömningarna listas här och detaljer finns i avsnittet "resultatmått".

1. Kohort 1

   • Magnetisk resonanstomografi (vid före och efter intervention)
   • Datorbaserade kognitiva uppgifter (vid före och efter intervention och uppföljning)
   • Frågeformulär för psykisk hälsa (vid före och efter intervention och uppföljning)
   • Bedömningar av fysisk aktivitet (vid före och efter intervention och uppföljning)
   • Konditionsbedömningar (vid före och efter intervention)
   • Gångbedömningar (vid före och efter intervention)

2. Kohort 2

   • Magnetisk resonanstomografi (endast vid efter intervention)
   • Datorbaserade kognitiva uppgifter (vid efter intervention och uppföljning)
   • Frågeformulär för psykisk hälsa (vid efter intervention och uppföljning)
   • Bedömningar av fysisk aktivitet (vid efter intervention och uppföljning)
   • Gångbedömningar (endast efter intervention)

De primära syftena med studien är:

1. Att undersöka tvärsnittssamband mellan främre hippocampus volym och fysisk aktivitet och kondition vid baslinjen (kohort 1)
2. För att undersöka om förändringar i den främre hippocampusvolymen är större i interventionsgruppen jämfört med kontrollgruppen (dvs grupp efter tidsinteraktion testad i kohort 1)

Sekundära mål är:

1. Att undersöka tvärsnittssamband mellan hjärnans struktur och funktion, och fysisk aktivitet och kondition vid baslinjen (kohort 1)
2. För att undersöka om förändringar i hjärnans organisation, mental hälsa, kognitiv prestation och kondition är större i interventionsgruppen jämfört med kontrollgruppen (dvs grupp efter tidsinteraktion testad i kohort 1)
3. För att undersöka om hjärnorganisation, mental hälsa, kognitiv prestation och kondition är annorlunda i interventionsgruppen jämfört med kontrollgruppen efter intervention
4. För att identifiera MRI-markörer som predisponerar PA-interventionseffekten