Согласно новому исследованию с участием 9- и 10-летних испытуемых, дети с хорошей аэробной подготовкой имеют более волокнистые и компактные участки белого вещества в мозге, чем их сверстники в менее хорошей физической форме. "Белое вещество" - пучки нервных волокон (аксонов), которые передают нервные сигналы из одной области мозга в другую. Более компактное белое вещество позволяет улучшить активность нервов.

Ученые представили свои выводы в журнале с открытым доступом Frontiers in Human Neuroscience. «Предыдущие исследования показали, что дети с более высоким уровнем аэробной активности имеют увеличенные объемы мозга в областях серого вещества мозга, отвечающих за память и обучение», - сказал исследователь из Университета штата Иллинойс Лаура Чеддок-Хейман, которая провела исследование совместно с профессором кинезиологии и здоровья населения Чарльзом Хиллманом и профессором психологии и директором института Бекмана Артуром Крамером. «Наконец нам удалось увидеть, как аэробная активность влияет на белое вещество в мозге детей».

Команда использовала диффузионную тензорную магнитно-резонансную томографию (или диффузионная МРТ), чтобы изучить пять участков белого вещества мозга у 24 участников. Этот метод позволяет анализировать диффузию воды в тканях. Для белого вещества, меньшая диффузия воды означает более волокнистую и компактную ткань, что является хорошим показателем.

Исследователи контролировали несколько переменных - например, социальный и экономический статус, период полового созревания, IQ, или диагноз СДВГ (синдром дефицита внимания с гиперреактивностью) или другие нарушения обучаемости – которые могли повлиять на объективность результатов исследования.

Анализ выявил существенные связанные с физической формой различия в целостности нескольких волокон в белом веществе головного мозга: мозолистое тело, соединяющее левое и правое полушарие; верхний продольный пучок, пара структур, соединяющая лобную и теменную доли; и верхний лучистый венец, соединяющий кору головного мозга со стволом головного мозга.

«Было обнаружено, что все эти пути играют важную роль развитии в памяти и внимания», - сказала Чаддок-Хейман. Команда не проверяла когнитивные различия у детей в этом исследовании, но предыдущая работа показали связь между хорошей физической формой и усилением когнитивных функций при решении конкретных задач и в академической среде.

«Предыдущие исследования в нашей лаборатории помогли установить взаимосвязь между спортивной формой и целостностью белого вещества у пожилых людей», - сказал Крамер. «Таким образом, физическая форма может оказывать благоприятное воздействие на белое вещество на протяжении всей жизни».

Для того, чтобы подтвердить результаты, команда уже два года проводит пятилетнее рандомизированное контролируемое исследование, чтобы определить, улучшается ли целостность трактов белого вещества у детей, которые начали заниматься спортом по определённой программе и придерживаются ее в течение долгого времени. Исследователи изучают изменения в спортивной аэробной форме, структуре и функционировании мозга, и генетической регуляции.

«Предыдущие работы в нашей лаборатории показали, что аэробные тренировки имеют как краткосрочное, так и долгосрочное влияние на здоровье мозга и когнитивные функции», - сказал Хиллман. «Тем не менее, наше текущее рандомизированное контролируемое исследование должно обеспечить максимально полную оценку этой взаимосвязи».