有规律的体育活动能让青春期前的大脑更有条理

定期体育活动对儿童开发的大脑电路具有积极影响，找到了从近6000名早期青少年的神经影像学数据的波士顿儿童医院研究。研究人员发现，任何类型的身体活动都与更有效的组织，灵活和强大的脑网络相关联。体力越多，大脑就越“拟合”。

研究结果发表于脑皮质5月14日。

“孩子们参与的是哪种体育活动并不重要——重要的是他们活跃，”卡特琳娜·斯塔莫斯博士说，她是这项研究的主要调查员，也是波士顿儿童中心计算神经科学实验室的主任。“每周多次至少60分钟的运动对大脑回路有广泛的积极影响。”

具体来说，Stamoulis和她的实习生Skylar Brooks和Sean Parks发现了对赛道的积极影响大脑区域。这些回路在认知功能中起着重要作用，支持注意力、感觉处理、运动功能、记忆、决策和执行控制。有规律的体育活动还可以部分抵消不健康的身体质量指数(BMI)的影响，而不健康的身体质量指数会对大脑回路产生有害影响。

利用大数据

通过国家科学基金会利用数据革命和大脑倡议的支持，研究人员从长期，NIH赞助的青少年脑认知发展（ABCD）研究中删除了数据。他们分析了功能性核磁共振利用与哈佛医学院高性能计算集群合作开发的先进计算技术，研究了5955名9岁和10岁儿童的成像(fMRI)数据，并将这些数据与身体活动和BMI数据进行了对比。

“青春期早期是大脑发展中的一个非常重要的时光，”斯堪的南斯说明。“它与大脑功能电路的大量变化相关联，特别是那些支持更高级别的过程，如决策和行政控制。这些领域的异常变化可能导致风险行为和缺陷在整个人中可以关注人们的认知功能一生。”

测量大脑功能组织

当儿童没有执行任何明确的认知任务时，函数MRI数据被捕获。这允许分析“Connectome” - 脑连接的架构，确定大脑功能的有效程度以及如何轻松地适应环境的变化，独立于特定任务。

研究小组根据年龄、出生胎龄、青春期状态、性别、种族和家庭收入等因素对数据进行了调整。体育活动和体育参与措施是基于ABCD研究收集的青少年和家长调查。

分析发现，体育活动与反映连接效率，鲁棒性和聚类到脑区的社区的正脑宽网络性质相关。这些相同的性质受到高BMI的不利影响。身体活动对大脑的局部组织也有积极影响;不健康的BMI对一些相同的地区产生了不利影响。

“根据我们的结果，我们认为身体活动直​​接影响脑组织，而且通过减少BMI间接影响脑组织，因此减轻其负面影响，”斯堪塞斯说。

Stamoulis解释说，最理想的大脑功能结构是由内部连接良好的小区域或“节点”组成，通过强大但相对较少的远程连接将信息发送到大脑的其他部分。

“该组织优化了信息处理和传输的效率，这仍然在青春期发展，并且可以通过许多风险因素改变，”她说。“我们的结果表明体力活动对这种优化过程具有保护作用大脑地区。”

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