Упражнения на тренировку памяти и внимания: На желании россиян стать умнее можно неплохо заработать

Физические упражнения крайне важны!

Физические упражнения крайне важны! Теперь давайте обратимся к телесным практикам грубого уровня. Новые исследования продолжают утверждать и подчёркивать давно уже очевидную важность физических упражнений. Безусловно, они оказывают огромное положительное влияние на

4.2. Упражнения на развитие слуховой и зрительной памяти

4.2. Упражнения на развитие слуховой и зрительной памяти Для улучшения способности к запоминанию следует развивать не только память, но и сенсо?рное восприятие информации, ведь невозможно запомнить то, что вы просто не смогли ощутить и проанализировать. Поэтому

3. Регулярные физические упражнения

3. Регулярные физические упражнения Сосредоточьте свое внимание на неторопливых, не слишком напряженных видах упражнений (например, на быстрой ходьбе). Физическая нагрузка может заставить вас слегка запыхаться, но при этом ваша речь должна оставаться внятной. Для того

4.3. Упражнения для тренировки памяти

4.3. Упражнения для тренировки памяти Для того чтобы ваша память всегда была в отличной форме, необходимо регулярно выполнять упражнения для ее

Проблемы развития памяти

Проблемы развития памяти Одной из первейших и наиболее значимых проблем современного человека является необходимость переработки большого количества самой различной информации. Отсюда возникает проблема развития памяти, улучшения ее мнемонических

Упражнения для развития понятливости

Упражнения для развития понятливости Упражнение 1. Пары слов Вам предлагается десять заданий, в каждом из которых две строчки, обозначенных буквами а) и б). В строчке а) дана пара слов, логически связанных между собой. В строчке б) дано слово, которому вы должны найти пару из

Упражнения для развития слуховой, зрительной, кинестетической памяти

Упражнения для развития слуховой, зрительной, кинестетической памяти Упражнение 1. Воображаемая фотография Это упражнение для развития зрительной памяти. Смотрите на любой предмет в течение трех-пяти минут, представляя, что вы как бы фотографируете его, чтобы

Упражнения для развития ассоциативной памяти

Упражнения для развития ассоциативной памяти Упражнение 1. Ряды чисел Нам гораздо легче дается запоминание, если мы находим какие-то связи и закономерности в запоминаемом материале – например сходство в предметах, словах или числах, которые нужно запомнить, либо

Упражнения для улучшения памяти и способности к сосредоточению

Упражнения для улучшения памяти и способности к сосредоточению 1. Лягте на спину, руки заведите за голову, положив ладони на затылок.Ноги согните в коленях и подтяните к груди.Поворачивая корпус вбок, дотянитесь правым локтем до левого колена, вернитесь в исходное

Глава четвертая Дополнительные упражнения на тренировку внимания, памяти и интеллекта

Глава четвертая Дополнительные упражнения на тренировку внимания, памяти и интеллекта В этой главе описаны упражнения, которые широко используются для тренинга интеллекта, внимания, творческого воображения. Их следует выполнять после тренировок по методике Келли или

Физические упражнения

Физические упражнения Ни одно клише в мире не может похвастаться такой этимологией, как фраза «В здоровом теле здоровый дух». Этот фрагмент цитаты из произведения древнеримского поэта Ювенала широко известен вот уже на протяжении двух тысяч лет. Суть его заключается в

границ | Влияние физических упражнений на рабочую память и невральные колебания, связанные с вниманием

Введение

Благотворное влияние физических упражнений на функцию мозга вызывает всеобщий интерес, но остается неуловимым. Исследования на людях показали, что тренировки с физическими упражнениями оказывают наибольшее влияние на пространственную память, рабочую память (WM) и внимание руководителей (Cassilhas et al., 2016; De Sousa et al., 2018). В частности, другие исследования показали, что участники с более высокой подготовкой лучше справляются с визуальным распознаванием фигур (Maass et al., 2015), пространственная память (Erickson et al., 2009, 2011) и контроль внимания (т.е. фланкерная задача; Verstynen et al., 2012). Однако исследования физических упражнений были весьма непоследовательными, а количество исследований хронических (т. Е. Длительных) физических упражнений, особенно среди молодых людей, ограничено (Verburgh et al., 2014). Следовательно, важно продолжить изучение когнитивных преимуществ и ассоциаций нейропластичности с упражнениями, особенно у молодых людей. Примечательно, что в очень немногих исследованиях в дополнение к обычно получаемым поведенческим и структурным измерениям были получены измерения нейронной функции при контролируемых упражнениях.

Было высказано предположение, что нервные колебания в диапазоне высоких и низких частот, которые можно измерить с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ), связаны с различными корковыми операциями. Например, активность тета-диапазона участвует в процессах WM (Yamagishi et al., 2008) и, как было показано, увеличивается на лобных участках с трудностями при выполнении задания (Gundel and Wilson, 1992; Gevins et al., 1997), с WM нагрузки (Jensen et al., 2002) и с успешным показателем памяти (Klimesch et al., 1996; Fuentemilla et al., 2010). Это фронтальное увеличение тета известно как фронтальная тета средней линии (FMT) и может частично быть связано с активностью гиппокампа (Klimesch, 1999; Mitchell et al., 2008). Во время воспоминания также было показано, что тета-активность опосредует динамические связи между областями гиппокампа и неокортекса (Guderian et al., 2009). С другой стороны, активность альфа-диапазона связана с кортикокортикальными и таламокортикальными сетями, которые, как считается, отражают бдительность, производительность памяти и требования к вниманию (Jensen et al., 2002; Hsieh et al., 2011; Климеш, 2012). Снижение альфа-мощности (т.е. десинхронизация) с увеличением сложности задачи отражает обратную зависимость от количества корковых ресурсов, выделяемых на выполнение задачи (Gevins et al., 1997; Babiloni et al., 2010). Измерение этих нейронных колебаний до и после тренировки может помочь понять, как физические упражнения влияют на когнитивные функции.

У грызунов произвольный бег колеса был связан с нейрогенезом гиппокампа и положительно коррелировал с синаптической пластичностью (Vivar et al., 2012) и пространственное разделение паттернов (Creer et al., 2010). У пожилых людей Erickson et al. (2009) обнаружили тройную связь между уровнями аэробной подготовки, объемом гиппокампа и функциями памяти, где более высокие уровни аэробной подготовки были связаны с сохранением объема левого и правого гиппокампа и лучшей производительностью при выполнении задачи пространственной памяти (Erickson et al., 2009). . Вместе эти исследования подтвердили идею о том, что пластичность гиппокампа, вызванная физическими упражнениями, может улучшить обучение и память.

Недавно кросс-секционное исследование показало взаимосвязь между аэробной подготовкой и нейронными ритмами в задаче на зрительно-пространственное внимание Познера у молодых людей с высокой и низкой физической подготовкой (Wang et al., 2015). Интересно, что участники с высокой физической подготовкой имели более быстрое время реакции (RT), а также большую бета- и тета-мощность во время обработки цели. Эти результаты показали, что аэробная подготовка может быть положительно связана с зрительно-пространственной способностью внимания через модуляцию процессов внимания.Некоторые исследователи утверждали, что даже однократных физических упражнений может быть достаточно для улучшения памяти (Roig et al., 2016) и процессов внимания (Hogan et al., 2013). Однако остается неясным, связаны ли эти вызванные упражнениями улучшения WM и внимания с изменениями нервных колебаний.

Таким образом, мы стремились изучить, как тета- и альфа-активность модулируется 4-месячным режимом физических тренировок, и стремились определить влияние физических упражнений на динамику мозга в лобно-теменной сети.С этой целью мы получили данные ЭЭГ у молодых людей, ведущих малоподвижный образ жизни, во время выполнения задачи WM с отложенным соответствием с выборкой (DMS), которая измеряла мнемоническое различение зрительных стимулов, сродни разделению образов и задаче поиска визуального внимания (VAS), которая не требовала никакой памяти для распознавания. Мы сосредоточили внимание на колебательной активности тета (5–7 Гц) и альфа (9–12 Гц) из-за их связи с WM и вниманием, соответственно. Основываясь на предыдущих выводах, мы ожидали, что наше тренировочное вмешательство улучшит аэробную физическую форму, усилит мнемоническую дискриминацию и, как показатель изменения активности гиппокампа, увеличит тета-мощность в ЭЭГ.В частности, для группы упражнений мы ожидали более быстрого RT и / или более высокой точности. Ожидалось, что только группа упражнений представит изменения спектральной мощности ЭЭГ, отраженные как большее увеличение тета-мощности во время задания DMS.

Материалы и методы

Субъекты

43 здоровых молодых человека, ведущих малоподвижный образ жизни (возраст 19–34 года, средний возраст: 25,33 ± 3,62 года, 23 женщины), были отобраны для исследования; один участник выбыл из исследования, а два участника были исключены из-за технических проблем с записью ЭЭГ.Все субъекты не сообщали об отсутствии признаков неврологического или психического заболевания и имели нормальное или скорректированное до нормального зрение. После предоставления информированного согласия участники были псевдослучайно распределены либо в группу аэробных упражнений ( n = 18), либо в контрольную группу ( n = 22), которые были сбалансированы по возрасту, полу и уровню физической подготовки (Таблица 1 ). Субъекты получали денежную компенсацию за свое участие, и эксперимент проводился в соответствии с рекомендациями этического комитета медицинского факультета Магдебургского университета Отто фон Герике (OVGU).

Таблица 1. Демографические данные группы на исходном уровне.

Протокол вмешательства

Сердечно-сосудистые тренировки (группа упражнений)

Группа упражнений бегала на стационарном велоэргометре беговой дорожки три раза в неделю в течение 16 недель. Каждый участник получил индивидуально оптимизированный набор тренировок продолжительностью 45–75 минут, включая 5-минутный период разминки и 5-минутный период восстановления. Под наблюдением ученых-спортсменов участники контролировали частоту сердечных сокращений (ЧСС) во время тренировок и выполняли упражнения с интервалами в диапазоне интенсивности 70–90% от максимальной ЧСС (ЧССmax).Интенсивность индивидуальных тренировок определялась целевым ЧСС, оцененным методом Карвонена (Karvonen et al., 1957), и проверялась на уровне ЧСС на индивидуальном анаэробном пороге, на что указывали измерения лактата.

Ходьба (контрольная группа)

Контрольная группа ходила по беговой дорожке два раза в неделю, что сохраняло такие переменные, как социальное взаимодействие, расписание и мотивацию, как и в группе упражнений, но не влияло на их аэробную форму. Контрольная группа ходила 10–12 минут с перерывами между ними и поддерживала максимальную ЧСС примерно 50-60% ЧССmax.Установки и процедуры мониторинга персонала в группах оставались неизменными. Из-за зоны тренировки с низким ЧСС максимальный наклон беговой дорожки составил 3% при максимальной скорости ходьбы 4,5 км / ч.

Оценка пригодности

Мы оценили потребление кислорода (CPET Quark, COSMED, Италия) в точке респираторной компенсации (VO ₂ -RC) с помощью градуированного теста максимальной нагрузки на эргометре беговой дорожки. Начальная скорость с 3 км / ч увеличивалась каждые 2 мин до максимальной 6.5 км / ч. За это время наклон беговой дорожки также увеличился с 0 до 18%. Это тестирование проводилось до тех пор, пока не было достигнуто соотношение респираторного обмена (RER) 1: 1, что указывало на истощение, близкое к пределу кардиореспираторной системы. Здесь критерий кислородного истощения определялся поглощением при респираторной компенсации (VO ₂ -RC) для лучшего контроля волевых эффектов. Для оценки уровня лактата (Biosen C-Line, EKF Diagnostic, Магдебург, Германия) образцы капиллярной крови были взяты из мочки уха в состоянии покоя, с 2-минутными интервалами во время фитнес-теста и через 2 минуты после максимальной интенсивности.Эта оценка пригодности была повторена через 4 недели и снова через 16 недель в конце вмешательства.

Процедура задания

Записи электроэнцефалографии были получены за день до и через 2-3 дня после окончания 4-месячного вмешательства, в то время как участники выполнили 120 испытаний задачи DMS WM (рис. 1A) и 60 испытаний задачи VAS (рис. 1B). Испытания обеих задач были разделены на 4 и 2 блока соответственно, которые были представлены в случайной последовательности. Во время задачи DMS образец стимула и тестовый стимул предъявлялись последовательно в течение 3 с, разделенных задержкой в ​​5 с (т.е., этап обслуживания). Испытуемые были проинструктированы как можно точнее и быстрее ответить, был ли образец стимула публичным или частным местом, и потратить оставшееся время на запоминание изображения. Этап обслуживания имеет решающее значение для поддержания работы объекта WM и подвержен влиянию других внешних факторов. После этого участники должны были решить, было ли изображение зонда идентичным (т. Е. Повторение) или модификацией (т. Е. Приманкой) образцу изображения. Все стимулы DMS были сгенерированы компьютером в помещении, включая 50% изображений приманки.Во время задания VAS участникам показали аналогичную сцену в помещении и проинструктировали определить, присутствует ли цель (то есть сферический объект). Фоновое изображение для VAS оставалось одинаковым для разных блоков, поэтому для этой задачи не требовалось ни кодирования, ни обслуживания.

Рисунок 1. Экспериментальная парадигма рабочей памяти (A) — это задача DMS (120 испытаний). Образец стимула (кодирование) и тестовый стимул (извлечение) предъявлялись с задержкой стимула 5 с (поддержание).Участникам было предложено ответить на вопрос, был ли образец стимула частным или публичным, и запомнить изображение. Стимул зонда был либо таким же (повторяющийся элемент), либо имел небольшие изменения в изображении (элементы приманки), которые необходимо было обнаружить. (B) Задача VAS (60 испытаний). Во время выполнения этого задания испытуемым было предложено определить, присутствует ли цель (то есть мяч). Фоновое изображение оставалось неизменным на протяжении всей парадигмы визуального внимания.

Сбор и обработка данных

Непрерывная электроэнцефалограмма (ЭЭГ) была получена с 32 активных электродов, установленных в эластичном колпачке (Brain Products GmbH, Германия) с полосовым фильтром 0.1-250 Гц и оцифрованы с частотой 500 Гц. Электроды размещали по международной системе 10–20. Из 32 электродов по 2 электрода располагали у наружных уголков глазного дна каждого глаза, а вертикальную электроокулографию (EOG) помещали под левым глазом для измерения горизонтального и вертикального движения глаза, соответственно. Левый сосцевидный отросток использовался в качестве онлайн-эталона, и все импедансы электродов поддерживались ниже 5 кОм. Кожу под электродами слегка истирали тупой иглой, которую использовали для заполнения каждого электрода гелем электролита.MATLAB (MATLAB и Statistics Toolbox Release, 2012b, MathWorks, Inc., Натик, Массачусетс, США) и его набор инструментов EEGLAB (Delorme and Makeig, 2004) использовались для автономной обработки данных ЭЭГ. Данные непрерывной ЭЭГ подвергались высокочастотной фильтрации при 0,1 Гц, низкочастотной фильтрации при 50 Гц и относились к правому сосцевидному отростку. Данные были сегментированы на 13-секундные эпохи, включая 1-секундный предварительный стимул в качестве исходного уровня и 1-секундный период после испытания. Затем был проведен независимый компонентный анализ (ICA) для коррекции артефактов, связанных с глазами, и чрезмерной мышечной активности.Кроме того, все испытания были осмотрены визуально, а те, которые содержали дополнительные артефакты, были исключены из дальнейшего анализа. У участников, включенных в анализ данных, было исключено менее 20% испытаний после исправления артефактов.

Частотно-временной анализ

Спектральное возмущение, связанное с событием (ERSP), было вычислено с использованием алгоритмов EEGLAB (Delorme and Makeig, 2004) и пользовательских скриптов MATLAB. Для частотно-временного анализа (TFA) использовались данные без артефактов, состоящие из 13-секундных сегментов.Спектральная мощность, связанная с событием от испытания к испытанию, была рассчитана с использованием сужения окна Хэмминга с пятью циклами и 100 логарифмически разнесенными частотами в диапазоне от 3 до 20 Гц. Для каждой частоты связанная с событием мощность спектра в каждой частотно-временной точке была разделена на среднюю спектральную мощность в период базовой линии до стимула на той же частоте. Эти показатели были нормализованы путем принятия логарифмического значения процента базовой активности (ERSP _% ) (Grandchamp and Delorme, 2011).По определению, единицей измерения ERSP _log является децибел (дБ), который обычно используется в литературе (Makeig, 1993; Cohen and Donner, 2013; Jiang et al., 2015).

Средние значения ERSP были рассчитаны для двух интересующих частотных диапазонов: тета (5–7 Гц) и альфа (9–12 Гц). Эти полосы были выбраны из-за их участия в визуально-пространственном внимании с лобно-теменной сетью (Wang et al., 2015). Из-за размытия частот после частотно-временного разложения мы использовали ширину, немного отличающуюся от обычно определенных диапазонов частот тета (4–8 Гц) и альфа (8–12 Гц) (Klimesch, 1996).Были выбраны более узкие частотные диапазоны, чтобы лучше охарактеризовать изменения нейронных колебаний в этих частотных диапазонах (Hsieh et al., 2011). Кроме того, электроды были сгруппированы в два разных кластера по три электрода в каждом: передний кластер (F3, Fz и F4) и задний кластер (P3, Pz и P4). Чтобы определить, есть ли эффект, вызванный физической нагрузкой, мы сосредоточили внимание на пробоотборнике. То есть оценки мощности от фронтальных и задних кластеров были усреднены по секции, охватывающей полосу частот (см. Рисунки 2A, B) и интересующий период времени (0–3000 мс), а затем подверглись статистическому анализу.

Рис. 2. Усредненные по группе двумерные частотно-временные спектры (в дБ) во время задачи DMS (A) и задачи VAS (B) для электрода Fz. Время (в мс) указано по оси x , причем 0 мс определяется как начало стимулов образца и 8000 мсек — начало стимулов зонда. Частота (в Гц) отображается на оси y и логарифмически масштабируется от 3 до 20 Гц. Десинхронизация, связанная с событием (ERD), соответствует отрицательным значениям и отображается синим цветом, а синхронизация, связанная с событием (ERS), отображается красным цветом.

Статистический анализ

Все статистические анализы были выполнены с использованием статистического программного обеспечения SPSS (IBM Corps., IBM SPSS Statistics, V24, Армонк, Нью-Йорк, США, 2016). Сначала мы провели тесты t для независимых выборок, чтобы оценить, были ли какие-либо различия между группами на исходном уровне (до вмешательства). Чтобы сравнить различия в категориальных переменных, таких как пол и возраст, мы использовали критерий хи-квадрат. На исходном уровне различий между группами не наблюдалось (таблица 1).

Кроме того, чтобы изучить возможное влияние тренировки на познание, данные о поведении были отправлены в отдельные rmANOVA (один ANOVA для каждого условия), где внутренний фактор составлял , время (до, после), а промежуточный фактор — , группа . (упражнение, контроль). Что касается данных ЭЭГ, они были представлены в двух отдельных дисперсионных анализах с повторными измерениями (один анализ на каждую полосу частот). Факторы в rmANOVA включали задание (DMS, VAS), кластер (фронтальный, задний) и время (до, после вмешательства) как внутрисубъектные факторы и группу (упражнения, контроль) как межсубъектный фактор.Мы не включали никакие переменные в качестве ковариат, поскольку группы не различались по демографическим характеристикам. При необходимости, поправка Гринхауса – Гейссера использовалась для корректировки степеней свободы, когда предположение сферичности было нарушено. Все альфа-уровни значимости были установлены на уровне 0,05. Когда были обнаружены значительные взаимодействия с rmANOVA, были проведены post hoc независимых t -тестов.

Корреляции

Чтобы оценить возможную взаимосвязь между упражнениями и познанием, мы сначала вычислили связанные с вмешательством изменения в производительности, значения спектральной мощности и приспособленности.В частности, точность, разница спектральной мощности RT и ЭЭГ была получена путем вычитания предварительных и последующих измерений мощности ЭЭГ. Для лучшей оценки повышения аэробной подготовленности, общий балл фитнеса рассчитывался отдельно для данных фитнес-теста до и после вмешательства как среднее значение обратных z -баллов изменений уровня лактата в крови (%) и z -балла. VO ₂ -RC изменения (%). Двумерные корреляции (Пирсона) были рассчитаны между изменениями в значениях ERSP, оценках пригодности и поведенческих характеристиках, чтобы изучить, как изменения приспособленности влияют на когнитивные функции после 4 месяцев тренировок.

Результаты

Характеристики участников и оценка аэробной подготовленности

Демографические данные и уровни физической подготовки для групп упражнений и контрольной группы представлены в таблице 1. Как показано в таблице 1, группы были сопоставлены по возрасту и полу и не различались на исходном уровне по индексу массы тела (ИМТ), среднему уровню лактата в крови и VO ₂ -RC [ F (1,38) <1,35; p. > 0,198].

Чтобы измерить изменения физической формы, вызванные упражнениями, мы выполнили rmANOVA с , время (до и после вмешательства) в качестве фактора внутри субъекта и группы (упражнения и контроль) в качестве фактора между субъектами.Как видно из таблицы 2, rmANOVA выявил взаимодействие время × группа для лактата [ F (1,38) = 36,93; p <0,001], а также для VO ₂ -RC [ F (1,38) = 86,50; p <0,001]. Post hoc парные t -тесты показали увеличение физической формы, представленное как снижение лактата [ t (17) = -9,94; p <0,001] и увеличение VO ₂ -RC [ t (17) = 2,27; р <0.001] для группы упражнений, но не для контрольной группы [ t (21) = -0,25; p = 0,809 и t (21) = −1,62; p = 0,121 соответственно].

Таблица 2. Измерение аэробной подготовленности до и после вмешательства по группам.

Поведенческие данные

Таблица 3 иллюстрирует меры точности и RT до и после вмешательства для каждой группы. Мы рассматривали значения производительности, которые превышали 2,2 SD от среднего, как выбросы, и эти значения были исключены из статистического анализа.rmANOVAs выявил основной эффект времени для всех поведенческих показателей, за исключением правильного ответа [ F (1,36) = 2,00; p = 0,166; см. Таблицу 3]. Хотя взаимодействия время × группа не были значимыми ( F <1,96; p > 0,172), это означает, что разница в поведенческих характеристиках до и после измерений не была связана с нашим вмешательством. Рисунки 3A – D дополнительно иллюстрируют этот момент, показывая аналогичные вызванные упражнениями до и после выполнения упражнений между упражнениями и контрольной группой.

Таблица 3. Среднее по группе (SD) значения поведенческих характеристик до и после вмешательства.

Рис. 3. Показывает время отклика до и после вмешательства, разделенных по группам и условиям. В частности, (A) показывает меры RT до и после вмешательства для попаданий, (B) для приманок, (C) для присутствующей цели и (D) для испытаний отсутствия цели.

Динамика мозга и поведенческие характеристики (превентивные меры)

Чтобы проверить фундаментальную взаимосвязь между спектральной мощностью ЭЭГ и поведенческими характеристиками, корреляционный анализ Пирсона был проведен на базовых показателях среди участников.Для задачи DMS мы не обнаружили корреляции между FMT и поведенческими характеристиками во время фазы кодирования, хотя была отрицательная корреляция между FMT и точностью (скорректированная частота совпадений = попадание-ложная тревога) на этапе обслуживания [ r (36 ) = -0,344; p = 0,040; Рисунок 4A], где лучшая производительность была связана с большим снижением тета-мощности по сравнению с исходным уровнем. Кроме того, FMT коррелировал с RT, где более быстрое обнаружение приманки было связано с большим снижением тета-мощности [ r (39) = 0.431; p = 0,006; Рисунок 4B]. Примечательно, что на рис. 4B, похоже, есть точка сильного воздействия в крайнем правом углу, хотя после получения расстояния Махаланобиса это не было исключено. Вместе эти корреляции указывают на то, что большее снижение тета во время обслуживания обеспечивает более точную и более быструю RT. Что касается задачи VAS, корреляции были выполнены между поведенческими характеристиками и задней альфа-мощностью, которая является наиболее заметной альфа-мощностью и, как известно, связана с вниманием (Frey et al., 2015). Наши результаты показали положительную корреляцию между альфа-мощностью и RT во время испытаний без цели [ r (38) = 0,333; p = 0,041] и предельная положительная корреляция для RT во время целевых настоящих испытаний [ r (38) = 0,284; p = 0,084], но не для точности [ r (40) = 0,020; p = 0,902].

Рис. 4. (A) Корреляция между тета-мощностью во фронтальных областях и производительностью (скорректированная частота попаданий) во время фазы обслуживания (задержка).Более высокие баллы для скорректированных показателей попаданий выявили более выраженную десинхронизацию, связанную с событием (ERD), для тета. (B) Корреляция между тета-мощностью во фронтальных областях и RT (стимулы приманки) во время фазы поддержания. Более короткие RT для обнаружения приманок показали большую ERD для тета во время фазы обслуживания (задержки).

Изменения спектральной мощности, вызванные физической нагрузкой (меры до и после вмешательства)

Повторные измерения ANOVA, выполненные для образцов предъявления стимулов (0–3 с) для тета-мощности, выявили основной эффект задания [ F (1,38) = 18.87; p <0,001], нет основного эффекта кластера [ F (1,38) = 1,15; p = 0,290], и нет основного эффекта времени [ F (1,38) = 0,01; p = 0,921]. Взаимодействие между временем и группой не было значимым [ F (1,38) = 0,51; p = 0,480], а также задача × кластер × время × взаимодействие группы [ F (1,38) = 0,22; p = 0,645]. Для альфа-диапазона во время демонстрации стимулов (0–3 с) имел место основной эффект задача [ F (1,38) = 25.09; p <0,001], основной эффект кластера [ F (1,38) = 17,76; p = 0,000], и нет основного эффекта времени [ F (1,38) = 2,45; p = 0,126]. Однако была значительная задача × кластер × время × группа взаимодействие [ F (1,38) = 4,26; p = 0,046]. Post hoc независимых t -тесты не выявили групповых различий для заднего кластера [ t (38) = 32; р = 0.751], тогда как фронтальный кластер показал значительную разницу между группами [ t (38) = 2.34; p = 0,025] во время задания ВАШ с увеличенной альфа-мощностью после вмешательства (см. Таблицу 4). Этот эффект был специфическим для внимания, так как он проявился во время задачи VAS, а не задачи DMS [ t (38) <1,52; p > 0,136]. Это открытие ЭЭГ дополнительно проиллюстрировано на рисунках 5A, B в виде гистограммы и топографической карты.

Таблица 4. Средние групповые значения (SD) тета- и альфа-мощности для лобных и задних отделов до и после вмешательства.

Рис. 5. (A) Гистограмма показывает изменение альфа-мощности, вызванное вмешательством, во время задания ВАШ во фронтальных и задних кластерах для каждой группы. Звездочка указывает p <0,05 (нескорректированный, двусторонний t -тест). (B) Топографическое распределение значений ERSP для активности альфа-диапазона, включая первые 3 секунды предъявления образца стимулов как в группах до, так и после вмешательства.

Кроме того, с учетом значимых результатов post hoc , мы стремились изучить прямую связь между изменениями мощности переднего альфа-канала с изменениями аэробной подготовленности и изменениями поведенческих характеристик (во время выполнения задания VAS). Такие корреляции проводились независимо от группы (то есть по всем предметам), поскольку изменения физической формы также присутствовали в контрольной группе. В частности, наблюдалась положительная корреляция между изменениями фронтальной альфа-мощности и изменениями аэробной подготовки [ r (40) = 0.379; p = 0,016; см. рисунок 6A]. Кроме того, изменения фронтальной альфа-мощности также положительно коррелировали с изменениями в точности [задача VAS — см. Рисунок 6B, цель отсутствует, r (37) = 0,336, p = 0,042; цель присутствует, r (39) = 0,302, p = 0,066]. Хотя корреляция между изменениями аэробной подготовки и изменениями точности ( p > 0,423) отсутствовала. Однако изменения аэробной подготовки отрицательно коррелировали с RT для целевого текущего состояния [ r (38) = -0.360; p = 0,026] и незначительно для целевого состояния отсутствия [ r (37) = -0,297; p = 0,074], но не удалось коррелировать с изменениями в мощности альфа ( p > 0,345).

Рис. 6. (A) Корреляция между изменениями мощности альфа во фронтальных областях и оценкой физической подготовки. Более высокий показатель пригодности был связан с большим увеличением силы альфа-канала. (B) Корреляция между изменением мощности альфа в лобных областях и правильным ответом во время задания ВАШ (целевые испытания отсутствия).

Обсуждение

Как и ожидалось, мы наблюдали улучшение аэробной формы после 4-месячной тренировки. Вмешательство с физической нагрузкой привело к увеличению потребления кислорода на вентиляционном анаэробном пороге и снижению лактатного порога в крови при максимальной интенсивности. Вопреки нашим ожиданиям, мы не наблюдали связанных с вмешательством улучшений мнемонической дискриминации или визуального внимания с течением времени. Кроме того, не было никакого влияния упражнений на тета-колебания.Тем не менее, TFA выявил увеличение амплитуды фронтальной альфа-мощности в группе упражнений по сравнению с таковой в контрольной группе во время задачи визуального поиска внимания (ВАШ). Это общее изменение альфа-мощности положительно коррелировало с изменениями аэробной подготовки и изменениями точности во время выполнения задания VAS для всех участников. Изменения в приспособленности также были связаны с поведенческими характеристиками RT в задаче VAS.

Меры профилактики

Поперечный корреляционный анализ, полученный на основе исходных показателей, показал, что большая десинхронизация, связанная с событием (ERD) в тета-мощности, отрицательно коррелировала с производительностью памяти (в задаче DMS; рисунок 4).Таким образом, более сильная тета-десинхронизация в фазе поддержания была связана с лучшей мнемонической дискриминацией и более быстрым RT (в испытаниях приманок), что согласуется с предыдущими выводами в литературе (Greenberg et al., 2015). Примечательно, что корреляция между фронтальной тета-мощностью и производительностью была характерна для приманок (RT), что потенциально указывает на то, что снижение фронтальной тета-силы связано с испытаниями, требующими больших ресурсов мозга. Кроме того, частотно-временные представления (TFR) для альфа-мощности соответствуют предыдущим исследованиям, в которых утверждается, что альфа-ERD возникает во время широкого спектра когнитивных задач, где более сложные задачи вызывают более отрицательный ERD (Klimesch, 1999).Кроме того, наши результаты выявили положительную корреляцию между альфа-мощностью и RT во время испытаний отсутствия цели, где более быстрое RT приводило к большему ERD в задних отделах, что дополнительно иллюстрирует важность альфа-десинхронизации в обработке внимания. И хотя альфа-сила наиболее заметна в теменной области, альфа-ERD также наблюдалась в лобной коре во время выполнения задачи выборочного внимания (например, задачи Струпа; Chang et al., 2015), что указывает на то, что альфа-ERD отражает нисходящий процесс.

Изменения, вызванные физической нагрузкой

Мы наблюдали связанное с упражнениями увеличение альфа-мощности (то есть более слабый ERD), преимущественно на лобных электродах во время задания ВАШ (см. Рисунок 5). Обратите внимание, что увеличение альфа-мощности происходит из-за снижения альфа-ERD в сеансе после вмешательства. То есть в целом испытуемые имели схожие уровни производительности, но группа упражнений характеризовалась пониженной альфа-десинхронизацией (то есть меньшей корковой активностью) для выполнения той же задачи.Ориентировочно мы связываем это увеличение мощности альфа-канала с эффективностью нейронов, в частности с повышенной способностью распределения ресурсов с привлечением зрительного внимания. Наши результаты совместимы с данными Ludyga et al. (2016) исследование, в котором они измеряли активность до и после месяца занятий велоспортом, а также наблюдали улучшение физической формы и снижение активности коры головного мозга во время упражнений (Ludyga et al., 2016).

Кроме того, нейровизуализационные исследования продемонстрировали, что субъекты с более высоким WM и пространственными навыками имеют более слабую лобно-теменную активацию во время когнитивных задач (Rypma and D’Esposito, 1999).Аналогичные результаты были получены в исследованиях ЭЭГ, некоторые из которых указали, что элитным спортсменам (например, стрелкам, каратистам и гимнастам) требуется «меньшая» корковая активация (более слабый ERD) в областях мозга, относящихся к задаче, чем новичкам при выполнении специальных задач (Ludyga). et al., 2016) и задача распределения суждений (Del Percio et al., 2009; Babiloni et al., 2010). Это наблюдение получило название «нейронная эффективность» (Del Percio et al., 2010; Maffei et al., 2017). Исследования, в которых учитывалась аэробная подготовка, пришли к аналогичным выводам (Hogan et al., 2015; Лудыга и др., 2016). Например, перекрестное исследование, проведенное Hogan et al. (2013) обнаружили, что подросткам с более низкой физической подготовкой требуется больше нейронных ресурсов для выполнения данной задачи, что отражается в повышенной когерентности ЭЭГ по сравнению с подходящими субъектами.

Более того, наши результаты показали, что участники с большим улучшением физической формы имели большее увеличение мощности альфа в передних областях (рис. 6А). Другие поперечные исследования также обнаружили сопоставимые корреляции (Weinstein et al., 2012; Чу и др., 2016; Хёдо и др., 2016). Исследование с участием пожилых людей с упражнениями показало, что более высокая аэробная физическая подготовка, полученная в результате программы ходьбы, была связана с более значительными изменениями целостности белого вещества в лобных и височных долях (Voss et al., 2013). Принимая во внимание эти предыдущие результаты, вполне логично, что мы наблюдали увеличение альфа-мощности, отражаемой передними электродами, что также коррелировало с изменениями в точности (рис. 6B). Примечательно, что такие корреляции (альфа-приспособленность и альфа-эффективность) существовали в разных группах, что означает, что модуляция мощности альфа может также быть чувствительной к другим физиологическим изменениям.Изменения физической формы, например, могут быть обусловлены не только вмешательством, но и другими параметрами, такими как повседневная повседневная деятельность, адаптивность в тренировках (Bonafiglia et al., 2016), и генетическая предрасположенность к физической активности также могут играть роль. (Бушар, 2012). Тем не менее, только наша группа упражнений показала меньшую корковую активацию для выполнения задания ВАШ по сравнению с контрольной группой, о чем свидетельствует увеличение мощности альфа после вмешательства, которое мы приписываем нейронной эффективности.

Наше исследование имеет некоторые ограничения. Во-первых, у нас была ограниченная выборка из 18 субъектов, составляющих группу упражнений. Дальнейшие интервенционные исследования должны подтвердить наши выводы на более крупных выборках, и было бы полезно увеличить продолжительность интервенции, чтобы определить, переносятся ли преимущества тренировок на задачи и колебания гиппокампа у молодых людей. С другой стороны, наша группа, ведущая малоподвижный образ жизни, была сопоставима по возрасту, полу и исходному уровню физической подготовки. Во-вторых, у нас не было трекера для измерения внешней активности; однако мы призвали всех участников избегать изменений в своем образе жизни за пределами лаборатории на время вмешательства.Группа молодых людей, ведущих малоподвижный образ жизни, которые прошли наши интенсивные физические упражнения, показала улучшения по сравнению с нашим 4-месячным тренировочным вмешательством, которое мы измерили не одним, а двумя маркерами физической подготовки, обеспечивающими более точное указание на изменение аэробной подготовки. Следовательно, отрицательные результаты, которые мы здесь наблюдали, не были связаны с неэффективным вмешательством.

В совокупности наше исследование предоставляет предварительные доказательства в поддержку сердечно-сосудистых упражнений, модулирующих колебательную активность мозга.Кроме того, наши результаты подтверждают возможность того, что аэробные тренировки молодых людей, ведущих малоподвижный образ жизни, могут влиять на нейронную динамику, лежащую в основе зрительного внимания. Однако мы не подтвердили нашу гипотезу о том, что аэробные упражнения улучшат тета-колебания и улучшат производительность WM в задаче мнемонического распознавания.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой рукописи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок любому квалифицированному исследователю.

Заявление об этике

Исследования с участием людей были рассмотрены и одобрены Магдебургским университетом Отто фон Герике. Пациенты / участники предоставили письменное информированное согласие на участие в этом исследовании.

Авторские взносы

AC провел эксперименты по ЭЭГ, проанализировал данные ЭЭГ и написал рукопись. AB разработал исследование, провел исследование пригодности, проанализировал данные о пригодности и отредактировал рукопись. ED разработал исследование и отредактировал рукопись.

Финансирование

Институт когнитивной неврологии и деменции (IKND) и Национальный советник Мексики по науке и технологиям (CONACYT) финансировали этот проект.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить доктора Анн Маасс и доктора Чарли Джаттино за их конструктивную критику.

Список литературы

Babiloni, C., Marzano, N., Infarinato, F., Iacoboni, M., Rizza, G., Aschieri, P., et al. (2010). «Нейронная эффективность» мозга экспертов при оценке действий: исследование ЭЭГ высокого разрешения у элитных и любительских спортсменов-карате. Behav. Brain Res. 207, 466–475. DOI: 10.1016 / j.bbr.2009.10.034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бонафилья, Дж. Т., Ротундо, М. П., Уиттолл, Дж. П., Скриббанс, Т. Д., Грэм, Р.Б. и Гурд Б. Дж. (2016). Индивидуальная изменчивость адаптивных ответов на выносливость и интервальную тренировку в спринте: рандомизированное перекрестное исследование. PLoS One 11: e0167790. DOI: 10.1371 / journal.pone.0167790

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кассильяс, Р. К., Туфик, С., и Де Мелло, М. Т. (2016). Физические упражнения, нейропластичность, пространственное обучение и память. Cell. Мол. Life Sci. 73, 975–983. DOI: 10.1007 / s00018-015-2102-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чанг, Ю.К., Чу, К. Х., Ван, К. С., Сонг, Т. Ф., и Вэй, Г. X. (2015). Влияние острых упражнений и сердечно-сосудистой системы на когнитивные функции: исследование корковой десинхронизации, связанное с событием. Психофизиология 52, 342–351. DOI: 10.1111 / psyp.12364

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чу, К. Х., Ян, К. Т., Сун, Т. Ф., Лю, Дж. Х., Хунг, Т. М., и Чанг, Ю. К. (2016). Кардиореспираторная подготовка связана с исполнительным контролем у взрослых людей позднего и среднего возраста: исследование связанной с событиями (Де) синхронизацией (ERD / ERS). Фронт. Psychol. 7: 1135. DOI: 10.3389 / fpsyg.2016.01135

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коэн, М. X., и Доннер, Т. Х. (2013). Сила тета-диапазона, связанная с межфронтальным конфликтом, отражает нейронные колебания, которые предсказывают поведение. J. Neurophysiol. 110, 2752–2763. DOI: 10.1152 / jn.00479.2013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крир, Д. Дж., Ромберг, К., Саксида, Л. М., ван Прааг, Х., и Бусси, Т. Дж. (2010). Бег улучшает пространственное разделение паттернов у мышей. Proc. Natl. Акад. Sci. США 107, 2367–2372. DOI: 10.1073 / pnas.0911725107

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Де Соуза, А. Ф. М., Медейрос, А. Р., Дель Россо, С., Стултс-колехмайнен, М., и Буллоса, Д. А. (2018). Влияние физических упражнений и физической подготовки на внимание: систематический обзор. Внутр. Rev. Sport Exerc. Psychol. 12, 202–234.DOI: 10.1080 / 1750984X.2018.1455889

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Del Percio, C., Babiloni, C., Marzano, N., Iacoboni, M., Infarinato, F., Vecchio, F., et al. (2009). «Нейронная эффективность» мозга спортсменов при вертикальном положении: исследование ЭЭГ с высоким разрешением. Brain Res. Бык. 79, 193–200. DOI: 10.1016 / j.brainresbull.2009.02.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Del Percio, C., Infarinato, F., Iacoboni, M., Марцано, Н., Соричелли, А., Аскиери, П. и др. (2010). Десинхронизация альфа-ритмов, связанная с движением, у спортсменов ниже, чем у не спортсменов: исследование ЭЭГ с высоким разрешением. Clin. Neurophysiol. 121, 482–491. DOI: 10.1016 / j.clinph.2009.12.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Делорм, А., Макейг, С. (2004). EEGLAB: открытый набор инструментов для анализа динамики однократной ЭЭГ, включая анализ независимых компонентов. Дж.Neurosci. Методы 134, 9–21. DOI: 10.1016 / j.jneumeth.2003.10.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эриксон К. И., Пракаш Р. С., Восс М. В., Чеддок Л., Моррис К. С., Уайт С. М. и др. (2009). Открытый доступ NIH. Гиппокамп 19, 1030–1039. DOI: 10.1002 / hipo.20547.Аэробный

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эриксон К. И., Восс М. В., Пракаш Р. С., Басак К., Сабо А., Чаддок Л. и др. (2011). Физические упражнения увеличивают размер гиппокампа и улучшают память. Proc. Natl. Акад. Sci. США 108, 3017–3022. DOI: 10.1073 / pnas.1015950108

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фрей, Дж. Н., Рухнау, П., Вайс, Н. (2015). В конце концов, не такие уж и разногласия: одни и те же колебательные процессы поддерживают разные типы внимания. Brain Res. 1626, 183–197. DOI: 10.1016 / j.brainres.2015.02.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fuentemilla, L., Penny, W.Д., Cashdollar, N., Bunzeck, N., and Düzel, E. (2010). Периодическое воспроизведение в рабочей памяти с тета-связью. Curr. Биол. 20, 606–612. DOI: 10.1016 / j.cub.2010.01.057

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гевинс, А., Смит, М. Э., МакЭвой, Л., и Ю, Д. (1997). Картирование ЭЭГ с высоким разрешением корковой активации, связанной с рабочей памятью: влияние сложности задачи, типа обработки и практики. Cereb. Cortex 7, 374–385. DOI: 10.1093 / cercor / 7.4.374

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грандшамп, Р., Делорм, А. (2011). Нормализация за один проход для спектрального разложения, связанного с событием, снижает чувствительность к зашумленным испытаниям. Фронт. Psychol. 2: 236. DOI: 10.3389 / fpsyg.2011.00236

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гринберг, Дж. А., Берк, Дж. Ф., Хак, Р., Кахана, М. Дж., И Заглул, К. А. (2015). Уменьшение тета и увеличение высокочастотной активности лежат в основе кодирования ассоциативной памяти. Нейроизображение 114, 257–263. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2015.03.077

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гудериан С., Шотт Б. Х., Ричардсон-Клавен А. и Дюзель Э. (2009). Медиальное темпоральное тета-состояние перед событием предсказывает успех эпизодического кодирования у людей. Proc. Natl. Акад. Sci. США 106, 5365–5370. DOI: 10.1073 / pnas.0

9106

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хоган, М., Кифер, М., Кубеш, С., Коллинз, П., Килмартин, Л., и Броснан, М. (2013). Интерактивные эффекты физической подготовки и острых аэробных упражнений на электрофизиологическую согласованность и когнитивные способности у подростков. Exp. Brain Res. 229, 85–96. DOI: 10.1007 / s00221-013-3595-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hogan, M.J., O’Hora, D., Kiefer, M., Kubesch, S., Kilmartin, L., Collins, P., et al. (2015). Влияние кардиореспираторной подготовки и острых аэробных упражнений на исполнительное функционирование и энтропию ЭЭГ у подростков. Фронт. Гм. Neurosci. 9: 538. DOI: 10.3389 / fnhum.2015.00538

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Се, Л.-Т., Экстром, А.Д., и Ранганат, К. (2011). Нейронные колебания, связанные с поддержанием элемента и временного порядка в рабочей памяти. J. Neurosci. 31, 10803–10810. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.0828-11.2011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хёдо, К., Дан, И., Кютоку, Ю., Сувабе, К., Byun, K., Ochi, G., et al. (2016). Связь между аэробной подготовкой и когнитивной функцией у пожилых мужчин, опосредованная фронтальной латерализацией. Нейроизображение 125, 291–300. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2015.09.062

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Йенсен, О., Гельфанд, Дж., Куниос, Дж., И Лисман, Дж. Э. (2002). Колебания в альфа-диапазоне (9-12 Гц) увеличиваются с нагрузкой на память во время удержания в задаче краткосрочной памяти. Cereb. Cortex 12, 877–882.DOI: 10.1093 / cercor / 12.8.877

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзян Дж., Чжан К. и Ван Гал С. (2015). Осцилляторная динамика нейронов ЭЭГ выявляет семантический и ответный конфликт на разных уровнях осведомленности о конфликте. Sci. Отчет 5: 12008. DOI: 10.1038 / srep12008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карвонен М. Дж., Кентала Э. и Мустала О. (1957). Влияние тренировок на частоту сердечных сокращений; лонгитюдное исследование. Ann. Med. Exp. Биол. Фенн. 35, 307–315.

Google Scholar

Klimesch, W. (1996). Память обрабатывает колебания мозга и синхронизацию ЭЭГ, процессы памяти, колебания мозга и синхронизацию ЭЭГ. Внутр. J. Psychophysiol. 43, 61–100. DOI: 10.1016 / s0167-8760 (96) 00057-8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Klimesch, W. (1999). Альфа- и тета-осцилляции ЭЭГ отражают когнитивные функции и память: обзор и анализ. Brain Res. Ред. 29, 169–195. DOI: 10.1016 / S0165-0173 (98) 00056-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Климеш В., Доппельмайер М., Рассеггер М. и Пачингер Т. (1996). Мощность тета-диапазона в ЭЭГ кожи головы человека и кодирование новой информации. Нейроотчет 7, 1235–1240. DOI: 10.1097 / 00001756-199605170-00002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лудига, С., Гронвальд, Т., и Хоттенротт, К.(2016). Мозг спортсмена: перекрестные данные о нейронной эффективности во время велосипедных упражнений. Neural Plast. 2016: 4583674. DOI: 10.1155 / 2016/4583674

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Maass, A., Duzel, S., Goerke, M., Becke, A., Sobieray, U., Neumann, K., et al. (2015). Сосудистая пластичность гиппокампа после аэробных упражнений у пожилых людей. Мол. Психиатрия 20, 585–593. DOI: 10.1038 / mp.2014.114

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маффеи, Л., Пикано, Э., Андреасси, М. Г., Ангелуччи, А., Балдаччи, Ф., Барончелли, Л. и др. (2017). Рандомизированное испытание эффектов комбинированных физических / когнитивных тренировок у пожилых субъектов с MCI: исследование «тренируй мозг». Sci. Отчет 7: 39471. DOI: 10.1038 / srep39471

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макейг, С. (1993). Влияние воздействия чистых тонов на динамику спектра {ЭЭГ}, связанную с событиями. Электроэнцефалогр. Clin. Neurophysiol. 86, 283–293. DOI: 10.1016 / 0013-4694 (93)

-H

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Митчелл, Д. Дж., Макнотон, Н., Фланаган, Д., и Кирк, И. Дж. (2008). Фронтально-срединная тэта с точки зрения тэты гиппокампа. Прог. Neurobiol. 86, 156–185. DOI: 10.1016 / j.pneurobio.2008.09.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роиг, М., Томас, Р., Цз, М., Нью-Джерси, С., Остадан, Ф., и Ла, Б.(2016). Зависящие от времени эффекты сердечно-сосудистых упражнений на память. Exerc. Sport Sci. Ред. 44, 81–88. DOI: 10.1249 / JES.0000000000000078

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рипма Б. и Д’Эспозито М. (1999). Роли префронтальных областей мозга в компонентах рабочей памяти: эффекты нагрузки на память и индивидуальные различия. Proc. Natl. Акад. Sci. США 96, 6558–6563. DOI: 10.1073 / pnas.96.11.6558

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вербург, Л., Кенигс, М., Шердер, Э. Дж. А., и Остерлаан, Дж. (2014). Физические упражнения и управляющие функции у детей младшего возраста, подростков и молодых людей: метаанализ. руб. J. Sports Med. 48, 973–979. DOI: 10.1136 / bjsports-2012-091441

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Verstynen, T. D., Lynch, B., Miller, D. L., Voss, M. W., Prakash, R. S., Chaddock, L., et al. (2012). Объем хвостатого ядра обеспечивает связь между кардиореспираторной подготовленностью и когнитивной гибкостью у пожилых людей. J. Aging Res. 2012: 939285. DOI: 10.1155 / 2012/939285

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вивар К., Поттер М. К. и ван Прааг Х. (2012). Все о беге: синаптическая пластичность, факторы роста и нейрогенез гиппокампа у взрослых. Curr. Верхний. Behav. Neurosci. 15, 189–210. DOI: 10.1080 / 10464883.2016.1122497

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Восс, М. В., Хео, С., Пракаш, Р. С., Эриксон, К. И., Алвес, Х., Чаддок, Л. и др. (2013). Влияние аэробной подготовки на целостность белого вещества головного мозга и когнитивные функции у пожилых людей: результаты однолетнего вмешательства с упражнениями. Гум. Brain Mapp. 34, 2972–2985. DOI: 10.1002 / HBM.22119

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, К. Х., Лян, В. К., Ценг, П., Магглетон, Н. Г., Хуан, К. Х. и Цай, К. Л. (2015). Связь между аэробной подготовкой и нервными колебаниями во время зрительно-пространственного внимания у молодых людей. Exp. Brain Res. 233, 1069–1078. DOI: 10.1007 / s00221-014-4182-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вайнштейн, А. М., Восс, М. В., Пракаш, Р. С., Чаддок, Л., Сабо, А., Уайт, С. М. и др. (2012). Связь между аэробной подготовкой и исполнительной функцией опосредуется объемом префронтальной коры. Brain Behav. Иммун. 26, 811–819. DOI: 10.1016 / j.bbi.2011.11.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ямагиши, Н., Каллан, Д. Э., Андерсон, С. Дж., И Кавато, М. (2008). Изменения внимательности в осцилляторной активности перед стимулом в пределах ранней зрительной коры позволяют прогнозировать зрительные способности человека. Brain Res. 1197, 115–122. DOI: 10.1016 / j.brainres.2007.12.063

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

6 упражнений для тренировки мозга для детей и подростков

Если посмотреть на детей и людей в целом, легко увидеть, что у всех нас есть различия в том, как устроен и работает наш мозг.Как родитель, вы каждый день видите эти различия между своими детьми.

Ваш сын отлично понимает, сколько времени у него уйдет на написание той английской газеты, в то время как ваша дочь, кажется, всегда думает, что сделает это за час, хотя никогда этого не делает. Или один ребенок запоминает все, что он сказал, а другой не может вспомнить логин и пароль через минуту после того, как вы это сказали.

Способность планировать, управлять временем и запоминать детали — все это умственные способности или функции мозга, известные как исполнительные функции .Управленческие функции также включают способность регулировать эмоции, решать проблемы, быть гибкими, оставаться организованными и хорошо общаться.

Управляющие функции сильно влияют на способность вашего ребенка преуспевать в определенных задачах, например, заранее планировать, чтобы домашнее задание было сделано вовремя. Кроме того, управляющие функции играют роль в определении того, насколько успешными они могут быть в учебе, работе и других ролях в своей жизни.

Хорошая новость заключается в том, что наука показала, что мы можем изменить структуру мозга и улучшить наши исполнительные функции.Способность улучшить управляющие функции означает, что, хотя у вашего ребенка могут быть трудности дома или в школе, которые, по крайней мере, частично связаны с задержками или различиями в управляющих функциях, через обучение и практику он может развить эти отстающие навыки.

Усиленные исполнительные функции позволят вашему ребенку стать более успешным в учебе, научиться лучше справляться с повседневными жизненными проблемами и улучшат его способность общаться с другими. Все эти улучшения сделают жизнь более приятной и продуктивной.

Вы можете помочь своему ребенку развить эти навыки с помощью упражнений для тренировки мозга или, еще лучше, игр. Дети естественно учатся через игру. Игра вовлекает в процесс всего ребенка и, таким образом, усиливает учебный опыт.

Практика тоже важна. В мозгу каждый раз, когда поведение повторяется, укрепляются связи мозга и его способность более успешно выполнять это поведение в следующий раз.

Подумайте об этом так: помощь вашему ребенку в освоении управляющей функции ничем не отличается от того, когда он учится ездить на велосипеде или читать алфавит.Сделайте это увлекательным и продолжайте, и вы увидите успехи.

Вот шесть занятий, которые вы можете выполнять со своим ребенком, чтобы способствовать здоровому развитию мозга, которые улучшат несколько ключевых исполнительных функций. Кстати, эти упражнения помогают не только детям, но и взрослым.

1. Элеваторное дыхание

Практика глубокого дыхания («лифтовое дыхание» или перемещение дыхания во все части тела) помогает улучшить память и контроль над эмоциями. Дети любят это делать, поэтому делайте это почаще.

Начните с того, что ваш ребенок сидит со скрещенными ногами или лежа и дышит естественно. После того, как они начнут практиковать естественное дыхание, скажите им следующее:

«Представьте, что ваше дыхание подобно лифту, который едет по вашему телу. Чтобы запустить лифт, я хочу, чтобы вы вдохнули через нос. Теперь выдохни весь свой воздух. Теперь сделайте вдох и поднимите лифт до груди. Погоди. Теперь выдохните весь свой воздух. Теперь сделайте вдох и сделайте вдох на лифте на верхний этаж, через горло к лицу и лбу.Погоди. Теперь выдохните и почувствуйте, как ваше дыхание лифта уносит все ваши проблемы и заботы вниз через грудь, живот, ноги и через дверь лифта через ваши ступни ».

2. Тренировка на координацию мозга и тела

Наш мозг и наше тело являются частью всего нашего «я», и обе части нуждаются в упражнениях. Когда мы тренируем их вместе, мы помогаем различным функциям мозга работать более согласованно и синхронизироваться. Моторная координация — это функция нашего мозга, а также нашего тела.Упражнения, подобные приведенным ниже, способствуют интеграции основных функций мозга, в результате чего мозг в целом работает лучше.

• Шевеление носком . Это очень помогает координации. Этому быстро научатся дети любого возраста. Каждое утро перед тем, как встать с постели, попросите ребенка медленно двигать пальцами обеих ног вверх и вниз, а затем переведите их на два больших пальца.
• Другая рука . Попросите ребенка попробовать делать что-либо не доминирующей рукой.Если они правши, пусть используют левую, а если левши, используют правую для таких вещей, как письмо, одевание и еда.
• Двигайтесь . Вы можете выполнять с ребенком простые упражнения, например сидеть и прикасаться правым локтем к левому колену. Сделайте это пять раз, а затем приложите левый локоть к правому колену. Повторить несколько раз. Или вы можете сделать «ветряную мельницу», стоя, расставив ноги и чередуя касание левой стопы правой рукой и наоборот.Повторить несколько раз.
• Пощекотать слоновую кость . Обучение игре на пианино или электронной клавиатуре — один из лучших способов улучшить интеграцию мозга. Поиск в Интернете найдет обучающие видеоролики, которые вы можете использовать дома. Если вы можете найти музыкальную программу Yamaha для детей в вашем районе, я настоятельно рекомендую ее детям от трех до подростков.

3. Игра на концентрацию

Мероприятия для улучшения памяти и концентрации важны для всех нас.Для детей младшего возраста вы можете взять несколько игрушек и выстроить их в ряд. Затем накройте их и уберите одну. Посмотрите, смогут ли они сказать вам, какой из них отсутствует.

Вы также можете попросить их запомнить короткие списки знакомых предметов в доме. Попробуйте запомнить их вперед и назад.

Для детей старшего возраста и подростков попробуйте поставить перед ними случайные предметы на 15 секунд, затем уберите их и посмотрите, сколько они могут вспомнить. Начните с пяти и продолжайте увеличивать число по мере того, как они справятся с задачей.

Вы также можете улучшить слуховую память, дав им в устной форме случайный список чисел или слов и заставляя их повторять их. Начните с двух или трех и продолжайте дальше.

4. Ночь семейных игр

Играйте в такие игры, как шашки и шахматы. Или попробуйте карточные игры, такие как UNO, Hearts, Go Fish и Speed. Все эти игры учат решать проблемы, планировать и сотрудничать (например, по очереди и справляться с разочарованием).

Настольные игры также отлично подходят для этого, например, Монополия, извините! и Ятзи.Такие игры, как Jenga и Operation, улучшают внимание, концентрацию, координацию и терпимость к разочарованию.

Еще один плюс в том, что совместные игры доставляют удовольствие всем и помогают укрепить семейные узы. Попробуйте раз в неделю и посмотрите, что это принесет вашему ребенку и вашим отношениям.

5. Играть в онлайн-игры

Многие веб-сайты предлагают отличные бесплатные игры, которые не только увлекательны, но и улучшают различные академические навыки. Это то время, когда родители действительно могут чувствовать себя хорошо перед экраном.Посетите www.kidsmathgamesonline.com и www.learninggamesforkids.com.

6. Ежедневное время разговоров / Триумфы и испытания

В современном мире постоянных текстовых сообщений разговоры — настоящее общение — становятся потерянным искусством. Ежедневно уделяйте каждому ребенку время, чтобы узнать об их победах и проблемах, а также рассказывать о своих, что значительно улучшит коммуникативные и разговорные навыки вашего ребенка.

Если вы поделитесь своими победами и трудностями, это также поможет им научиться решать проблемы.Семейный ужин — отличное время для этого и прекрасная традиция для начала.

Или прочитайте вместе с ребенком книгу и задайте вопросы о том, что происходит. Обсудите события, а также чувства, не только то, что чувствовали персонажи, но и то, что ваш ребенок думал и чувствовал. Также поделитесь своими мыслями и чувствами.

Если вы потратите время на обучение, поощрение и участие с вашим ребенком в этих занятиях, это не только улучшит работу мозга, но и построит отношения и снизит стресс у всех, кто участвует.

Игра может быть делом ребенка, но взрослым полезно время от времени проскальзывать в своего внутреннего ребенка. Так что тренируйте свой мозг вместе с мозгом ребенка, зная, что вы весело проводите время вместе, способствуя развитию.

Материалы по теме:
8 советов для родителей детей с СДВГ
Ребенок с СДВГ или СДВГ? 5 правил, которые нельзя делать, когда ваш ребенок злится

7 самых эффективных упражнений для мозга для улучшения памяти, внимания и работоспособности

Человеческий мозг — удивительный орган, содержащий миллиарды нервов, отвечающих за выполнение различных функций тела. Мозг разделен на определенные области, и каждая часть участвует в выполнении ряда обязанностей, включая зрение, память, двигательные функции, язык, дыхание, сон и равновесие.Это жизненно важный орган, который соединяет все другие органы тела и обеспечивает их эффективную работу, когда вы занимаетесь повседневными делами. Это причина того, почему так важно сохранять его активным и молодым.

«Наши мысли и мечты, наши воспоминания и переживания — все возникают из этого странного нейронного материала. То, кем мы являемся, обнаруживается в его запутанных схемах возбуждения электрохимических импульсов. Когда эта активность прекращается, вы тоже. Когда эта активность меняет характер, из-за травмы или наркотиков вы сразу же меняете характер.В отличие от любой другой части вашего тела, если вы повредите небольшой кусочек своего мозга, то, кто вы есть, вероятно, радикально изменится «, — говорит автор Дэвид Иглман в своей книге The Brain: The Story of You .

Хотя мозг — чрезвычайно умный орган, способный выполнять различные задачи, также полезно время от времени испытывать его. Чем больше вы бросаете ему вызов, тем больше он будет учиться и развиваться, и, как таковой, тоже будет оставаться активным.Некоторые части мозга, особенно область лобной доли (префронтальная кора) и гиппокамп, играют жизненно важную роль в обучении, памяти и другой сложной умственной деятельности.

«Ключевым фактором для работы мозга является не количество имеющихся у нас клеток, а количество и качество связей между ними. В мозге есть не только очень большое количество нейронов (один тип клеток мозга), но и почти невообразимо большое количество потенциальных связей между ними: существует 100 миллиардов нейронов и потенциально 100 триллионов соединений », — утверждает автор Чарльз Филлипс в своей книге« Оставайся умным: 100 упражнений для поддержания остроты мозга ».

Далее он добавляет: «Мозг устанавливает связи между своими нейронами, когда мы изучаем новые навыки или информацию, когда мы гарантируем, что мы вовлечены в то, что мы делаем, и когда мы умственно стимулированы.Оставайтесь умственно активными, и вы поможете защитить себя от последствий естественного упадка «.

Вот почему наши старейшины всегда поощряли нас изучать новые навыки и различные формы искусства. Ключевым моментом является изучение чего-то нового, включая такие занятия, как искусство, кулинария , решение головоломок, обучение игре на музыкальном инструменте, участие в играх и т.д. который затем работает во многих отношениях, помогая ему работать лучше.«В среднем говорят, что мы используем только 25 процентов возможностей нашего мозга. Тем не менее, регулярно напрягая наши умственные мускулы, мы можем создавать новые нейронные пути в мозгу — и наши мысли становятся физической реальностью. С небольшой тренировкой мозга, мы все можем стать умнее », — утверждает автор Джоэл Леви в своей книге The Brain Power Workout .

Упражнения для мозга для более умного человека

Вот несколько простых упражнений для мозга, которые вы можете выполнять ежедневно, чтобы поддерживать свой мозг молодым —

1.Игра на память

Кто помнит игру на память, в которую мы играли в детстве? Стопка карточек с парами автобусов, автомобилей, фруктов, овощей и всевозможных предметов, которые были перемешаны и выстроены в аккуратные ряды, и нам приходилось сопоставлять пары исключительно благодаря силе нашей памяти. Это отличное упражнение для мозга. Еще одна простая игра — внимательно следить за своим окружением по дороге на работу или обратно, а затем нарисовать карту маршрута со всем, что вы помните о том, что видели.И проверим на следующий день. Со временем вы также станете внимательнее относиться к своему окружению.

Все мы знаем судоку, фантастическую игру для тренировки мозга, а также «Сапера». Но мы живем в цифровом мире, поэтому давайте воспользуемся технологиями. Поищите в Интернете игры для тренировки мозга, и вы увидите различные веб-сайты с большим выбором игр. Войдите на любой сайт и начните играть. Так просто! Большинство из них сформулированы таким образом, чтобы тренировать ваши когнитивные навыки — память, внимание, скорость, гибкость ума, эмоциональный интеллект и т. Д.Эти игры включают сопоставление цветов, запоминание шаблонов, тестирование скорости, применение логики и другие простые игры, которые также доставляют массу удовольствия и являются хорошим способом скоротать время. 4. Веселье со словами

Имя, место, животное, вещи — это определенно одна из самых любимых игр всех времен. Это не только отличный способ расширить свои знания, но и улучшить память. Царапины — тоже отличное упражнение. Еще один популярный способ запоминания слов — это мнемоника, практика, при которой вы пытаетесь соединить группу слов фразами, чтобы лучше их запомнить.Помните свой урок географии и обычный трюк, чтобы запомнить девять планет? Моя очень образованная мама только что показала нам девять планет! Мнемоника — удобный способ запомнить сухие факты. Попробуйте запомнить все названия рек в вашем штате, названия городов или столиц разных стран, используя мнемонику. Есть так много вариантов. Делайте по одному каждый день! 5. Сила еды

Любите готовить? Возможно, вы уже умнее других. Кулинария — это один из навыков, который позволяет использовать все ваши чувства для создания идеального блюда: запах, вид, вкус, прикосновение и звук.Таким образом, это отличное упражнение для мозга. Попробуйте разные рецепты и кухни и попробуйте поиграть с незнакомыми ингредиентами; таким образом вы также улучшите свое внимание. И во время еды постарайтесь определить различные запахи и вкусы еды, а не копаться прямо, чтобы обуздать муки голода.

6. Puzzle Time

Любите решать головоломки? Если вы просто хотите разогреться перед этой мыслью, тогда идите по легкому пути. Для начала попробуйте собрать головоломки.Это хорошее упражнение для мозга, потому что оно помогает улучшить зрительно-моторную координацию, а также доставляет массу удовольствия. Если у вас нет времени на покупку коробок с головоломками, просто выходите в Интернет и решайте головоломки бесплатно. Строительные блоки — еще одно хорошее упражнение!

7. Счастье — ключ

Автор Шакунтала Деви утверждает в своей книге Суперпамять: вечная память в 12 практических уроках , «Как говорит Бхагавад Гита :« … От гнева порождается заблуждение. Из-за заблуждения возникает спутанность памяти… «Не только гнев, но и свиток других несчастных эмоций могут затуманивать вас: страх, депрессия, жалость к себе, зависть, горе, ненависть, беспокойство, тревога. Когда этот туман нависает над вашим разумом, ваши чувства могут притупиться до такой степени, что вы не замечаете даже своего непосредственного окружения или переживаний ». Поэтому важно оставаться счастливым, что также помогает вашему мозгу работать лучше. Так что отпустите тех, кто счастлив гормоны тренировками, треккингом, танцами, медитацией или всем, что делает вас счастливее.

Тренировка рабочей памяти

Люди могут помнить почти бесконечное количество фактов, но только некоторые из них, хранящиеся в рабочей памяти, могут быть доступны и рассмотрены в любой момент. Это причина, по которой человек может забыть купить один или два предмета из мысленного списка покупок, или почему большинству людей сложно складывать большие числа. Фактически, рабочая память может быть основой для общего интеллекта и рассуждений: те, кто может держать в уме множество вещей, могут быть хорошо подготовлены для одновременного рассмотрения сложных проблем с разных сторон.

Если бы психологи могли помочь людям расширить объем их рабочей памяти или заставить ее функционировать более эффективно, от шахматных мастеров до детей с ограниченными возможностями обучения мог бы выиграть каждый, — говорит Торкель Клингберг, доктор медицинских наук, доцент кафедры когнитивной нейробиологии в Каролинском институте. Швеция. Дети с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), например, могут особенно выиграть от тренировки рабочей памяти, говорит Розмари Тэннок, доктор философии, психолог и профессор психиатрии в Больнице для больных детей в Торонто.

«Возможно, проблемы с рабочей памятью вызывают наблюдаемые поведенческие симптомы СДВГ: отвлекаемость, а также плохую успеваемость», — говорит она. По словам Тэннока, дефицит рабочей памяти может также способствовать некоторым нарушениям чтения, поскольку он контролирует способность вспоминать слова, прочитанные ранее в предложении.

Но как — или даже если — рабочая память может быть расширена с помощью тренировок, остается предметом горячих споров среди психологов. Некоторые утверждают, что рабочая память имеет установленный предел примерно в четыре элемента, и что индивидуальные различия в рабочей памяти возникают из-за способности группировать небольшие биты информации в более крупные фрагменты.Однако новое исследование предполагает, что объем рабочей памяти может увеличиваться с практикой — открытие, которое может пролить новый свет на эту центральную часть архитектуры мозга, а также потенциально привести к лечению СДВГ или других нарушений обучаемости.

Функциональные ограничения

Одно из таких исследований, проведенное учеными из Сиракузского университета, натолкнуло на потенциальную обучаемость, пытаясь разрешить споры в литературе о пределах рабочей памяти.

С 1950-х годов психологи обнаружили, что один аспект рабочей памяти, иногда называемый центром внимания, имеет серьезные ограничения. Например, Джордж Миллер, доктор философии, основатель когнитивной психологии и профессор психологии Принстонского университета, установил, что люди обычно не могут вспомнить списки чисел, состоящие из более чем семи цифр. Те, кто превышал этот предел, имели тенденцию превращать меньшие группы чисел в более крупные, используя процесс, называемый «разбиение на части». Например, люди, знакомые с У.Спецслужбы S. будут рассматривать группу букв «FBICIA» как два блока, а не шесть букв, и этот набор букв будет занимать только два места в памяти человека, а не шесть.

Однако в последние годы появляется все больше свидетельств того, что ограничение рабочей памяти составляет от одного до четырех блоков информации. «Пересмотр в сторону понижения является результатом новых методов, позволяющих людям не разбивать информацию на части, что может создать иллюзию большей фундаментальной емкости хранения», — говорит Нельсон Коуэн, доктор философии, профессор психологии Университета Миссури-Колумбия.В одном из распространенных методов предотвращения разбиения на фрагменты участники повторяют бессмысленные фразы снова и снова, выполняя задачи с рабочей памятью, такие как запоминание списков чисел.

В недавнем обзоре литературы Коуэна, опубликованном в Behavioral and Brain Sciences (Vol. 24, No. 1, pages 87-185), утверждается, что все различные меры рабочей памяти сходятся на установленном пределе в четыре Предметы.

Другие исследователи предположили, что объем рабочей памяти ограничен еще больше — одним элементом.В исследовании, проведенном Брайаном МакЭлри, доктором философии, профессором психологии Нью-Йоркского университета, участники прошли тест рабочей памяти под названием «n-back». В этом задании участники читают серию чисел, которые выводятся по одному на экране компьютера. В самом простом варианте задания компьютер представляет новую цифру, а затем предлагает участникам вспомнить, какое число непосредственно предшествовало текущей. В более сложных версиях участников могут попросить вспомнить, какое число появилось две, три или четыре цифры назад.

МакЭлри обнаружил, что участники вспомнили непосредственно предшествующие числа за долю времени, которое им потребовалось, чтобы вспомнить числа, представленные более одного числа назад — открытие, опубликованное в Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition (Vol. 27, No. 1, страницы 817-835.)

«Имеются четкие и убедительные доказательства того, что в фокусе внимания находится одно подразделение, и нет прямых доказательств более чем одного элемента информации, распространяемого с течением времени», — говорит МакЭлри.

В попытке согласовать две теории профессор психологии Пол Верхаген, доктор философии, и его коллеги из Сиракузского университета повторили эксперимент МакЭлри, но отслеживали время реакции участников, когда они практиковались над задачей в течение 10 часов в течение пяти дней. (См. Ноябрьский монитор , стр. 35.)

«Мы обнаружили, что к концу пятого дня … их рабочая память [объем] увеличилась с одного до четырех элементов, но не до пяти», — говорит Верхаген. «Похоже, что обе теории верны.«

Фокус внимания может расшириться по мере того, как другие процессы рабочей памяти станут автоматизированными, говорит Верхаген. Он отмечает, что, возможно, практика улучшает процесс привязки позиции к числу, освобождая разум для того, чтобы вспомнить до четырех чисел.

Некоторые исследователи полагают, что практический эффект, обнаруженный Верхагеном, отражает более эффективное кодирование информации, а не увеличение объема рабочей памяти. По словам МакЭлри, показатели времени отклика, используемые Верхэгеном, не обеспечивают чистых показателей скорости извлечения памяти, и изменения времени отклика с практикой могут указывать на то, что участники его исследования просто стали более практичными в кодировании чисел, говорит он.

Если результаты Верхагена можно будет воспроизвести с помощью других задач, это может изменить то, как ученые концептуализируют ограничения рабочей памяти. Вместо установленного ограничения емкость рабочей памяти может улучшиться на практике — это означает, что те, у кого проблемы с рабочей памятью, могут улучшить свои возможности за счет повторения. Тем не менее, практика должна происходить на основе каждой задачи, говорит Верхаген, и, как он указывает: «Сомнительно, чтобы практика n-back обобщала что-либо в реальной жизни.«

Расширяя границы

Новое исследование детей с СДВГ, однако, может показать, что такие задачи, как n-back, могут улучшить рабочую память в целом и помочь детям с этим заболеванием.

Люди с СДВГ, как правило, имеют проблемы с объемом рабочей памяти, и этот дефицит может быть причиной их склонности отвлекаться и приводить к проблемам в школе, говорит Тэннок.

Стремясь облегчить такие трудности своим исследованием, Клингберг провел рандомизированное контролируемое испытание 53 детей с СДВГ, в котором половина участников практиковала задания на рабочую память, сложность которых постепенно возрастала.Другая половина выполнила задания, которые не усложнялись по мере того, как дети становились лучше. Обе группы детей в возрасте от 7 до 12 лет выполняли такие задачи, как запоминание списков чисел по 40 минут в день в течение пяти недель.

Дети, которые практиковались со все более сложными задачами на память, лучше справились с двумя тестами на рабочую память, которые отличались от практических задач, чем контрольная группа, сообщил Клингберг в журнале Американской академии детской и подростковой психиатрии ( Vol.44, No. 2, pages 177-186). Кроме того, родители детей с тренировкой памяти сообщили о снижении гиперактивности и невнимательности своих детей через три месяца после вмешательства, в то время как родители участников контрольной группы этого не сделали.

Последующие, еще неопубликованные эксперименты основываются на этих результатах, говорит Клингберг.

«Мы изучили и другие группы: взрослые с инсультом, молодые люди без СДВГ, дети с … черепно-мозговыми травмами», — говорит он.«Общая закономерность [мы обнаружили] такова, что пока у вас есть проблемы с рабочей памятью и у вас есть возможность тренироваться, вы можете улучшить свои способности».

Некоторые исследователи предполагают, что тренировка памяти может иметь большее влияние на мотивацию, чем рабочая память.

«Мне кажется, что дети в учебной группе, возможно, научились лучше относиться к ситуации тестирования, тогда как дети в контрольной группе, которые повторяли простые задачи, возможно, узнали, что ситуация тестирования была скучной и неинтересной. , — говорит Коуэн.«Различия, возникающие при выполнении множества задач, могут быть результатом лучшей мотивации и отношения, а не базового улучшения рабочей памяти».

Или, говорит Клаус Оберауэр, доктор философии, профессор психологии и исследователь памяти в Бристольском университете в Англии, эффект практики в обоих исследованиях Клингберга может быть результатом того, что люди учатся более эффективно использовать свою ограниченную емкость рабочей памяти — возможно, путем группировки информацию на более крупные куски или за счет использования долговременной памяти.

«Я думаю, что эффект практики [они обнаружили] в основном просто обычный эффект практики, в том смысле, что все становится быстрее», — говорит он.

Таким образом, даже если рабочая память не может быть расширена, взрослые, у которых есть списки продуктов, и дети с СДВГ, могут лучше использовать имеющееся небольшое пространство, выполняя само задание или повторяя тесты общей рабочей памяти. И, в конце концов, молоко куплено, и задание по чтению выполнено.

8 игр для тренировки памяти

Мы живем в мире, где совершенно нормально иметь ноутбук на столе, планшет в сумке и смартфон в кармане.Когда вы настроены поиграть в игру, вы можете — все, что вам нужно сделать, это открыть приложение и начать играть.

Игры для тренировки мозга основаны на легкости, с которой мы играем, предлагая множество головоломок и задач, в которые можно играть часами или просто минутами. Узнайте больше о лучших играх для тренировки мозга, которые могут обострить ум и потенциально предотвратить когнитивные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера.

Лучшие игры для тренировки мозга

С точки зрения того, кто хочет предотвратить болезнь Альцгеймера, есть несколько интересных моментов, которые следует отметить в феномене игры для тренировки мозга.Во-первых, оказывается, что многие научные утверждения, подтверждающие идею о том, что игры для тренировки мозга делают вас умнее, основаны на ошибочных исследованиях и ограниченных доказательствах, которые были поставлены под сомнение объективными учеными.

Однако те же самые объективные ученые не сильно сомневались в эффективности игр для тренировки мозга в предотвращении болезни Альцгеймера и слабоумия.

Почему бы и нет? Потому что на самом деле есть веские доказательства того, что они могут делать именно это.Если вы хотите превратиться в следующего Эйнштейна, играть в игры для тренировки мозга может оказаться глупым занятием. Но если вы заинтересованы в предотвращении болезни Альцгеймера, поддерживая сильные нейронные связи в вашем мозгу, то игры, которые бросают вызов вашей рабочей памяти и умственной ловкости, могут стать важной частью вашего плана (наряду с питанием, богатым питательными веществами, и получением достаточного количества пищи). сна и упражнения несколько раз в неделю).

Давайте взглянем на 8 игр для тренировки мозга, получивших положительные отзывы:

1. Lumosity
   Бесплатная в iOS Store и Android Play Store, Lumosity предлагает постоянно расширяющийся набор познавательных и научных игр, предназначенных для улучшения вашей рабочей памяти и ежедневной стимуляции вашего мозга.Отчасти эти игры призваны укрепить вашу способность обращать внимание на то, что нужно, то есть на то, что помогает вам решить поставленную задачу, и при этом учиться игнорировать вещи, которые не помогают. Lumosity — одна из самых популярных игр для тренировки мозга, которой пользуются более 60 миллионов человек по всему миру.
2. Dakim
   Dakim, которую называют «программой тренировки мозга», предлагает пользователям набор игр и головоломок, предназначенных для полноценной тренировки вашего мозга.Программа дает вам доступ к более чем 100 индивидуальным упражнениям для мозга, разработанным для улучшения внимания и концентрации — иными словами, к тому самому виду умственных задач, которые, как было доказано, играют роль в предотвращении болезни Альцгеймера и связанных с ней симптомов. Вы можете бесплатно попробовать Dakim на их сайте.
3. Clevermind
   В отличие от многих игр для тренировки мозга, разработанная специально для людей, уже страдающих болезнью Альцгеймера, Clevermind выходит за рамки простого набора игр.Любой человек, осуществляющий уход, может сказать вам, что лечение человека с болезнью Альцгеймера выходит далеко за рамки простого умственного упражнения. С этой целью Clevermind предлагает социальные, медицинские и диетические инструменты, все они представлены в удобном для чтения интерфейсе, в котором также есть цифровой помощник, который говорит голосом, подобным Siri. Clevermind доступен в iOS App Store
4. Fit Brains Trainer
   Fit Brains Trainer поможет вам «улучшить вашу память, концентрацию и скорость мозга», предоставляя вам доступ к более чем 360 играм и головоломкам.Приложение продумано так, чтобы становиться сложнее по мере того, как вы поправляетесь, так что перед вами всегда стоит задача, и вы никогда не захотите найти способ дать своему мозгу положительную тренировку. Fit Brains Trainer доступен бесплатно в Google Play и iOS App Store.
5. Brain Fitness
   Cognifit Brain Fitness, доступный бесплатно в магазине iTunes, дает пользователям доступ к широкому спектру забавных, хорошо продуманных игр, разработанных нейробиологами. Как пользователь, у вас есть возможность отслеживать прогресс и даже начинать с когнитивной оценки.Если вы чувствуете себя конкурентоспособным, вы также можете бросить вызов своим друзьям, что не только весело, но и может помочь вам, наконец, доказать своим друзьям, что вы самый умный из всех.
6. Brain Trainer
   Доступное в бесплатной и профессиональной версии в Google Play и iTunes, это широко используемое приложение предлагает одну из самых больших коллекций доступных игр для тренировки мозга — языковые игры, математические игры, быстрые игры с фигурами и многое другое (в том числе , конечно, судоку). Лучше всего то, что вы можете адаптировать свой игровой опыт к своим личным целям: решение проблем, память, внимание и ловкость.
7. Brain Metrix
   Brain Metrix — бесплатная веб-служба, которая помогает вам «тренировать свой мозг», предлагает большой набор игр на концентрацию, цвет, IQ, пространственный интеллект, память и творчество, которые могут помочь вашему мозгу в отличной форме. форма. Если вы заинтересованы в играх, которые укрепляют ваш мозг и помогают предотвратить болезнь Альцгеймера и слабоумие, тогда в Brain Metrix есть игры и задания, которые отвечают вашим требованиям.
8. Eidetic
   Слоган Eidetic является одновременно широким и конкретным: «Узнай и запомни что угодно.Научные исследования того, как мозг обучается, недвусмысленно продемонстрировали, что повторение является ключом к получению новой информации, предназначенной для длительного хранения в вашей памяти. Используя технику под названием «интервальное повторение», приложение Eidetic помогает вам выучить и запомнить всевозможные интересные слова и факты. Он доступен в виде приложения iOS для iPhone и iPad.

Статьи по теме:

Действительно ли «Тренировка мозга» работает?

Если бы на вашем телефоне было приложение, которое могло бы улучшить вашу память, вы бы попробовали его? Кому не нужны лучшие воспоминания? В конце концов, наши воспоминания хрупкие и могут быть повреждены болезнями, травмами, психическими расстройствами и, что наиболее остро для всех нас, старением.

Многомиллиардная индустрия тренировки мозга уже извлекает выгоду из этой предполагаемой потребности, предоставляя множество приложений для телефонов и планшетов, которые решают проблемы с умственными способностями, которые легко доступны и относительно недороги.

Мы втроем и многие другие предоставили доказательства того, что тщательно сформулированные упражнения могут улучшить базовые когнитивные навыки и даже привести к более высоким результатам в стандартных тестах на IQ. В то же время тренировка мозга стала очень спорным занятием.Некоторые исследователи, в том числе один из нас, выразили глубокие сомнения относительно его надежности и обоснованности. Было даже опубликовано консенсусное заявление, в котором тренировка мозга подвергалась сомнению, что, в свою очередь, вызвало ответную реакцию со стороны исследователей, которые его защищали.

В случае тренировки памяти, например, результаты исследований противоречивы, и даже метааналитические подходы, объединяющие данные из разных исследований, приходят к разным выводам. Несомненно, в этой области существует огромное количество преувеличений, и многие компании преувеличивают потенциальные преимущества использования своих приложений.

Основные разногласия связаны с тем, в какой степени практика этих навыков приводит к реальной пользе, имеющей значение для вашей повседневной жизни. Помогает ли вспоминание увеличивающегося числа цифр вспомнить, что нужно принимать лекарства, лучше сдать школьный экзамен, вспомнить имя человека, с которым вы встретились вчера, или даже сделать лучший жизненный выбор?

Некоторые ученые сомневаются, возможно ли это вообще. Другие утверждают, что мы должны рассматривать мозг как наши мышцы, которые можно тренировать и настраивать.По этой аналогии повседневные задачи, даже такие сложные, как чтение подробной газетной статьи или решение задачи по алгебре, могут быть недостаточно сложными, чтобы обеспечить адекватную тренировку для мозга.

Подобно тому, как спортсмены развивают силу и физическую форму, неоднократно тренируя определенные группы мышц, их дыхательную и сердечно-сосудистую системы, целенаправленное повторение упражнений на память может быть ключом к укреплению и кондиционированию наших процессов памяти. Приложения для тренировки памяти требуют отслеживания большого количества объектов, в то время как человек отвлекается на второстепенную задачу (например, выполнение мысленных вычислений или навигацию по игровому ландшафту).Однако такая степень сложности и повторения может быть редкостью в повседневной жизни, и это пробел, который приложения для работы с памятью стремятся заполнить.

Если тренировка мозга сработает, эта область открывает огромные возможности для помощи людям с когнитивными нарушениями и тем, кто выздоравливает от рака или, возможно, даже от COVID-19. Некоторое подтверждение потенциала когнитивной тренировки можно увидеть в недавнем одобрении FDA игры для тренировки мозга для лечения СДВГ.

Критики, однако, утверждают, что, хотя концепция привлекательна, общих данных недостаточно, чтобы продемонстрировать, что основные процессы мозга могут быть действительно улучшены.Несмотря на то, что многие приложения и компании, занимающиеся обучением мозга, говорят своим клиентам, ученые не раскрыли ни ключевых ингредиентов, которые делают вмешательство эффективным, ни рецептов, которые наилучшим образом удовлетворяли бы разнообразные потребности тех, кто обращается за помощью. Более того, большинство приложений, доступных для потребителей, вообще не прошли научную проверку.

Так как же нам согласовать противоречивые свидетельства на местах и ​​в то же время преодолеть шумиху? Мы предполагаем, что некоторая путаница может возникнуть из-за того, что мало внимания уделялось тому, кто больше всего выиграет от приложений для тренировки мозга, которые поддерживаются исследованиями.Будет ли это только у тех, у кого есть какая-либо форма нарушения памяти, или это также может помочь тем, кто стремится к самосовершенствованию, даже если они уже относительно хорошо функционируют?

Несмотря на то, что жюри еще не принято, есть свидетельства того, что краткосрочная тренировка рабочей памяти может принести пользу людям с относительно высоким уровнем функционирования, например студентам колледжей. Что касается тренировки зрения, есть предложения, которые могут принести пользу даже опытным спортсменам. Тем не менее, независимо от того, есть у кого-то нарушение памяти или нет, вполне вероятно, что, как и диета или упражнения, тренировка мозга не приносит одинаковой пользы всем.

Мы полагаем, что большая часть дебатов и отсутствие консенсуса вращается вокруг неправильных научных вопросов. В частности, в нынешней парадигме преобладает здоровье населения и методы исследования, посвященные средним групповым показателям, когда большинство из нас хочет знать, подходит ли нам что-то.

Чтобы проиллюстрировать проблему, рассмотрим гипотетическую ситуацию, в которой один человек из 10 получает значительную пользу от конкретного приложения для тренировки памяти. В модели здоровья населения результаты усредняются для всех людей, получивших вмешательство, и, таким образом, глубокая польза, которую получают немногие, будет смыта из-за отсутствия эффекта у многих.

Повторите этот эксперимент с рядом различных приложений для тренировки памяти, каждое из которых потенциально обеспечивает положительный эффект для разных подгрупп, а совокупность преимуществ, которые испытывают некоторые люди, будет скрыта из-за применения неподходящих методов исследования. Модель здоровья населения, хотя и весьма уместна, когда ее предположения подтверждаются, просто не подходит для разнообразных групп населения, где разные люди могут по-разному взаимодействовать с приложением для обучения и, следовательно, демонстрировать ряд преимуществ.

Чтобы преодолеть эти ограничения, наша команда в настоящее время использует возможности гражданской науки. Подобно крупномасштабному исследованию в Великобритании (Brain Test Britain, продвигаемому Кембриджским университетом и BBC), мы стремимся привлечь тысячи участников, чтобы помочь нам раскрыть потенциальные достоинства тренировки памяти. Но в отличие от простого вопроса Brain Test Britain , работает ли тренировка мозга , мы стремимся привлечь население США к новой задаче, чтобы проверить , почему и для кого работает тренировка мозга, и , при каких условиях .

Для достижения нашей цели мы запустили новое исследование, финансируемое Национальным институтом здравоохранения, которое направлено на набор 30 000 добровольцев для участия в исследовании тренировки памяти, в котором сравниваются несколько подходов к тренировке рабочей памяти. В исследовании будет использоваться общий набор критериев оценки для оценки потенциальных достижений в обучении, и оно будет сосредоточено на индивидуальных различиях. Любой старше 18 лет может присоединиться к нашему исследованию и помочь сгенерировать данные, необходимые для изменения дискуссии и продвижения вперед с новой парадигмой точной тренировки мозга.Если вас может заинтересовать участие в нашем испытании, перейдите на сайт регистрации Калифорнийского университета в Риверсайде.

Только включив очень большое количество участников и оценив, как различные подходы к обучению и их результаты относятся к конкретным людям, мы можем раз и навсегда разрешить эти противоречия. Может случиться так, что большая часть преимуществ будет найдена у тех, у кого есть состояние, которое ухудшает их когнитивные способности, или мы можем обнаружить, что высокофункциональные люди могут извлечь выгоду из тренировок.

Мы попытаемся решить эту загадку, применив статистические модели, чтобы изучить, как исходные ответы на анкеты и оценки предсказывают, какие выгоды каждый участник может получить от различных типов обучения. В случае успеха исследование поможет нам определить, какие факторы могут наиболее полно раскрыть вероятность того, что данный человек получит пользу от тренировки памяти, а также какая форма тренировки может быть лучше всего для этого человека.

Наша цель — избежать универсального подхода.Вместо этого мы хотим продвигать новую модель, основанную на предпосылке, что люди различаются по своим когнитивным способностям и потребностям и, следовательно, нуждаются в таком вмешательстве, которое им лучше всего подходит.

Тренировка мозга, часть 1 — Формирование вашего внимания — BIPRI

Тренировка мозга, часть 1

В наши дни призыв к улучшению здоровья и благополучия можно услышать со всех сторон. Нас поощряют заниматься спортом и хорошо питаться, чтобы питать наш организм и поддерживать его здоровье как можно дольше.

А надо!

Но прилагаем ли мы те же усилия, чтобы наш мозг оставался здоровым и сильным? Возможно, вы начали принимать добавки, стимулирующие мозг, или соблюдали диету, ориентированную на мозг, например кето-диету. Большой! Но так же, как и с нашими костями и мышцами, тренинг может повлиять на мозг.

В течение следующих нескольких недель я буду обсуждать конкретные тренировочные упражнения для улучшения и укрепления аспектов вашего мозга и когнитивных функций. Фокусы включают:

1. Внимание
2. Brain Speed ​​(повышение скорости когнитивной обработки)
3. Память (обострение способности мозга записывать и сохранять информацию)
4. Навыки работы с людьми (повышение вашей способности узнавать лица, запоминать имена и т. Д.)
5. Интеллект (улучшение ваших сравнительных способностей и способности принимать решения)
6. Навигация (улучшает ваше чувство местоположения и направления)

# 1 Обращаем ваше внимание

Настройка и отключение, активные или пассивные, — это то, что мы делаем в течение всего дня.Мы уделяем внимание, сосредотачиваясь на вещах, которые влияют на нас и влияют на нас, а также отфильтровывая потенциально подавляющее множество стимулов, которые не важны или имеют мало или не имеют никакого значения для нашего непосредственного состояния благополучия.

У нас есть крайне краткосрочное внимание, чтобы сообщить телефонный номер по телевизору для заказа ножей Ginsu Knives. И нам нужно уделять гораздо больше внимания долгосрочным вещам, например отношениям. Внимание — это приоритет вашего внимания, сознательно или подсознательно, в течение всего дня.

Но если вы обнаружите, что легко отвлекаетесь, не можете сосредоточиться на задаче или разговоре или забыли, куда вы положили очки в течение всего дня (проверьте макушку головы), возможно, вам пригодятся некоторые когнитивные упражнения, чтобы увеличить ваше внимание.

# 2 Разделенное внимание

В режиме «Разделенное внимание» вашему мозгу предлагается сосредоточиться на конкретных деталях, отбрасывая нерелевантные данные. Вам будет показана пара фигур, и вы должны будете определить сходство, например цвет, при этом вы сможете игнорировать другие несущественные факторы, например, обе фигуры являются треугольниками.Чтобы придать мозгу дополнительную гибкость, вам необходимо определить критерии и детали, чтобы выявить изменения на протяжении всего упражнения.

Divided Attention переводится в повседневную жизнь, помогая отфильтровать то, что вы , а не ищете, например, возможность найти конкретный злак на полной полке в продуктовом магазине или позволить вам узнать знакомое лицо в толпе.

# 3 Двойное решение

Double Decision бросает вызов вашему мозгу в скорости и точности периферического зрения.На экране ненадолго вспыхнет фотография автомобиля (в центре экрана) и дорожный знак Route 66 (где-то на периферии). Затем вам будет представлен выбор из нескольких транспортных средств, в которых вы должны правильно выбрать исходный. Далее вам будет предложено выбрать район, в котором появился дорожный знак.

По мере того, как вы совершенствуетесь, игра меняется и становится сложнее. Как и в любом упражнении, чем сильнее вы становитесь, тем больше проблем вам нужно для дальнейшего прогресса.Призывая вас обращать внимание как на то, что перед вами, так и на то, что вас окружает, ваш мозг увеличивает скорость обработки и улучшает ваше полезное поле зрения.

Исследования в Журнале Американской медицинской ассоциации (наряду с другими) неоднократно доказывали, что скоростные тренировки, такие как «Двойное решение» —

• Улучшает когнитивные функции
• Повышает безопасность вождения
• Уменьшает депрессию
• Помогает сохранить независимость

# 4 Стоп-кадр

Freeze Frame оптимизирует ваш уровень бдительности.После показа целевого изображения на экране будут мигать дополнительные изображения. Если изображение такое же, вы «замираете» и не отвечаете. Если мигающее изображение отличается от целевого изображения, вы отвечаете. По мере продвижения дополнительные изображения становятся более похожими на целевое изображение; они также начинают мигать быстрее.

Оптимизация бдительности помогает поддерживать как расслабленное, так и готовое состояние, позволяя не только удерживать внимание на текущей задаче, но и при необходимости быстро переключать внимание.

# 5 Смешанные сигналы

Это упражнение основано на задании Струпа, психологическом эксперименте, разработанном Джоном Ридли Струпом, в котором испытуемые видят слово цвета, но должны определить цвет, которым написано слово, а не само слово. Это заставляет мозг сосредоточиться на том, о чем спрашивают, и отфильтровать то, что может быть интуитивно понятным.

Mixed Signals не только использует задачу Stroop, но также включает буквы, числа и звуки. Вызов вам сосредоточиться на конкретной информации, отфильтровывая конкурирующие данные, улучшает ваше внимание к деталям в повседневной жизни.

# 6 Устройство отслеживания целей

Независимо от того, занимаетесь ли вы спортом, в котором вы должны следить за мячом, или едете в загруженном транспортном потоке и должны знать расположение других транспортных средств, чтобы вы могли безопасно объединиться, способность поддерживать осведомленность о нескольких объектах является важной частью внимание. (Это также очень удобный навык, если у вас есть или вы несете ответственность за более чем одного ребенка!)

Target Tracker запускается с нескольких целевых объектов, все с одним и тем же изображением. Затем добавляются отвлекающие факторы.Эти отвлекающие факторы также представляют собой один и тот же образ.