Träningens effekt på hjärnan hos överviktiga barn

Abstrakt

Av betydelse

Övervikt och fetma bland barn är mycket utbredd världen över, med konsekvenser för sämre kognitiv hälsa och hjärnhälsa. Träning kan potentiellt minska dessa negativa konsekvenser.

Mål

Att undersöka effekterna av ett träningsprogram på indikatorer för hjärnans hälsa, inklusive intelligens, exekutiv funktion (handlingsförmåga – att tänka ut, planera och utföra en handling), akademisk prestation (uppnå kort- eller långsiktiga utbildningsmål) och hjärnresultat, bland barn med övervikt eller fetma och att utforska vilken påverkan träning har.

Design och deltagare

All data för träning före och efter denna 20-veckors randomiserade studie av 109 barn i åldern 8 till 11 år med övervikt eller fetma samlades in från 21 november 2014 till 30 juni 2016, med databearbetning och analyser utförda mellan 1 juni, 2017 och 20 december 2021. Alla 109 barn inkluderades i analyserna; 90 barn (82,6%) genomförde utvärderingen efter träningen och deltog i minst 70% av de rekommenderade träningspassen och inkluderades i analysen.

Interventioner

Alla deltagare fick livsstilsrekommendationer. Kontrollgruppen fortsatte sina vanliga rutiner, medan träningsgruppen deltog i minst 3 övervakade 90-minuterspass per vecka utanför skoltid.

Huvudsakliga resultat och åtgärder

Intelligens, exekutiv funktion (kognitiv flexibilitet, hämningar och arbetsminne) och akademisk prestation bedömdes med standardiserade tester, och volym av hippocampus mättes med MR.

Resultat

Av de 109 deltagarna var 45 flickor (41,3%); deltagarna hade ett genomsnittligt BMI (kroppsmassaindex) på 26,8  och en medelålder på 10,0 år vid studiestart. 

I analyser förbättrade träningsinterventionen intelligensen, där träningsgruppen förbättrades från före träning till efter träning jämfört med kontrollgruppen (< 0.001). 

Den totala intelligensen förbättrades också signifikant mer i träningsgruppen än i kontrollgruppen (P < 0.001). 

Träning hade även en positiv påverkan på den kognitiva flexibiliteten (förmågan att växla mellan olika uppgifter, lära sig av misstag samt hantera flera stimuli samtidigt) jämfört med kontrollgruppen (P = 0.005). Dessa huvudsakliga effekter var konsekventa i analyserna och efter korrigering av flera andra tester. Det fanns en positiv, liten effekt av träning på total akademisk prestation i träningsgruppen jämfört med kontrollgruppen [P = 0.03), vilket delvis förmedlades av den kognitiva flexibiliteten. 

Hämningar, arbetsminne, hippocampus volym och andra MR resultat som undersöktes av hjärnan påverkades inte av träningsprogrammet. 

Träningen ökade hjärt-lungkonditionen, vilket indikeras av längre tid på löpbandet tills man nådde utmattning jämfört med kontrollgruppen (P = 0,04), och dessa förändringar av konditionen var orsak till några av effekterna (ungefär 10%-20%). Effekterna av träning var överlag konsekventa för de testade parametrarna, förutom en större förbättring i intelligens bland pojkar jämfört med flickor.

Slutsatser och relevans – Träningens effekt på hjärnan hos överviktiga barn

I denna randomiserade kliniska studie hade träning en positiv påverkan på intelligens och kognitiv flexibilitet under utvecklingsperioden för barn med övervikt eller fetma. Men de strukturella och funktionella förändringar i hjärnan som är ansvariga för dessa förbättringar identifierades inte.

JAMA