Effects of physical activity on neural markers of attention in children

Huoli passiivisen elämäntavan vaikutuksista oppimisen edellytyksiin on kasvanut, kun lasten fyysinen aktiivisuus on vähentynyt. Useat tutkimukset tukevat fyysisen aktiivisuuden suojaavaa vaikutusta erilaisiin kognitiivisiin toimintoihin. Tarkkaavaisuuden kohdistaminen relevantteihin ärsykkeisiin näy...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Vähämaa, Jenni
Other Authors: Liikuntatieteellinen tiedekunta, Faculty of Sport and Health Sciences, Liikuntabiologian laitos, Department of Biology of Physical Activity, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:eng
Published: 2016
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/51960
_version_ 1826225785265979392
author Vähämaa, Jenni
author2 Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Vähämaa, Jenni Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Vähämaa, Jenni Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Vähämaa, Jenni
datasource_str_mv jyx
description Huoli passiivisen elämäntavan vaikutuksista oppimisen edellytyksiin on kasvanut, kun lasten fyysinen aktiivisuus on vähentynyt. Useat tutkimukset tukevat fyysisen aktiivisuuden suojaavaa vaikutusta erilaisiin kognitiivisiin toimintoihin. Tarkkaavaisuuden kohdistaminen relevantteihin ärsykkeisiin näyttää olevan merkittävä osa oppimista, minkä vuoksi mielenkiinto on kohdistettu nykytutkimuksessa tarkkaavaisuuden mekanismeihin. Alfa-oskillaatioiden inhibitorinen rooli tarkkaavaisuudessa on saanut vahvistusta spatiaalista tarkkaavaisuutta selvittäneistä tutkimuksista. Alfa-oskillaatioiden on havaittu lateralisoituvan siten, että alfa-aktiivisuus laskee näköärsykettä prosessoivalla aivokuorella ja samanaikaisesti nousee vastakkaisella näköaivokuorella. Ei kuitenkaan ole selvää, muokkaako fyysinen aktiivisuus suoraan lasten alfa-aktiivisuutta tarkkavaisuutta mittaavan tehtävän aikana. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten aivojen takaosan alfa-oskillaatiot lateralisoituvat tarkkaavaisuustehtävän aikana lapsilla, jotka ovat kestävyyskunnoltaan erilaisia. Koehenkilöt jaettiin kahteen ryhmään kestävyyssukkulajuoksutuloksen perusteella. Hyväkuntoisten ryhmä koostui 21 lapsesta ja keskiverto- ja huonokuntoisten ryhmä 26 lapsesta. Aivojen takaosan alfa-aktiivisuutta mitattiin magnetoenkefalografian (MEG) avulla visuospatiaalisen tehtävän aikana. Tehtävässä koehenkilöille esitettiin vihje kohdeärsykkeen suunnasta hieman ennen varsinaisen kohdeärsykkeen esittämistä. Tuloksista havaittiin, että vihjeen esittämisen jälkeen alfa-aktiivisuus laski aktiivista näkökenttää vastaavalla aivopuoliskolla ja nousi samalla passiivisen näkökentän prosessoinnista vastaavalla aivopuoliskolla. Alfa-aktiivisuuden lateralisoituminen oli tilastollisesti merkitsevää 300–1300 ms:a vihjeen esittämisen jälkeen. Ryhmien välillä ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja alfa-lateralisaatiossa. Kuitenkin keskiverto- ja huonokuntoisista lapsista koostuvassa ryhmässä havaittiin hieman voimakkaampaa oikeaan näkökenttään kohdistuvaa tarkkaavaisuutta 0–500 ms vihjeen esittämisen jälkeen. Tämä ero ei ollut havaittavissa enää 500–1000 ms vihjeen esittämisen jälkeen. Yhteenvetona voidaan todeta, että tarkkaavaisuus moduloi alfa-oskillaatioita 12–16 -vuotiailla lapsilla. Lisäksi havaittiin viitteitä parempikuntoisten lasten vähäisemmästä oikeaan näkökenttään kohdistuvasta vinoutuneesta tarkkaavaisuudesta, mikä saattaa olla hyödynnettävissä lasten yksilöllisen kehitystason arvioinnissa, sillä oikealle puolelle kohdistuvaa harhaa on aikaisemmin havaittu pienillä lapsilla ja aikuisilla, joilla on tarkkaavaisuusongelmia. Low levels of physical activity among children have raised concerns over the effect of sedentary lifestyle on prerequisites of learning. Ample evidence has supported the protective effect of physical activity on wide range of cognitive functions. The role of attention disengagement in learning has steered the research towards further investigation of attention mechanisms. The studies investigating spatial attention have strengthened a functionally inhibitory role of alpha oscillations in attention. When attention is allocated to other hemifield, alpha activity increases in hemisphere ipsilateral to attended hemifield and decreases in hemisphere contralateral to attended hemifield. However, it remains unexplored whether physical activity induces adaptations in this alpha lateralization. The aim of this study was to characterize posterior alpha modulations in children with varying physical activity level in relation to allocation of attention. The subjects were divided into high fit (n=21) and moderate-to-low (mod-low) fit (n=26) groups according to their shuttle run test results. Posterior alpha activity was measured from 12–16 year old children using magnetoencephalography (MEG) while they performed a visuospatial attention task in which a cue was presented before the target-onset. In pre-target interval, the results showed increased alpha activity in the hemisphere ipsilateral to attended hemifield, whereas the alpha activity decreased relatively in the hemisphere contralateral to attended hemifield. Among all children (n=47), the modulation was significant at 300– 1300 ms after cue-onset. In this study, the alpha modulation did not differ significantly between high fit and mod-low fit subjects. However, mod-low fit subjects showed a bias towards right visual hemifield in attention task within the first 500 ms after the cue-onset. In the time interval of 500–1000 ms after the cue-onset, the alpha modulation between the groups was similar in both hemispheres. In conclusion, the study showed that attention modulates alpha oscillations in 12–16 year old children. In addition, there was a trend for weaker rightward bias in high fit children, which might be utilized in the evaluation of the children’s developmental level, since the rightward bias is typically observed from younger children and adults with attention deficits.
first_indexed 2023-03-22T10:00:02Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Avela, Janne", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Parviainen, Tiina", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "V\u00e4h\u00e4maa, Jenni", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2016-11-23T06:25:11Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2016-11-23T06:25:11Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2016", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1643404", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/51960", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Huoli passiivisen el\u00e4m\u00e4ntavan vaikutuksista oppimisen edellytyksiin on kasvanut, kun lasten fyysinen aktiivisuus on v\u00e4hentynyt. Useat tutkimukset tukevat fyysisen aktiivisuuden suojaavaa vaikutusta erilaisiin kognitiivisiin toimintoihin. Tarkkaavaisuuden kohdistaminen relevantteihin \u00e4rsykkeisiin n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 olevan merkitt\u00e4v\u00e4 osa oppimista, mink\u00e4 vuoksi mielenkiinto on kohdistettu nykytutkimuksessa tarkkaavaisuuden mekanismeihin. Alfa-oskillaatioiden inhibitorinen rooli tarkkaavaisuudessa on saanut vahvistusta spatiaalista tarkkaavaisuutta selvitt\u00e4neist\u00e4 tutkimuksista. Alfa-oskillaatioiden on havaittu lateralisoituvan siten, ett\u00e4 alfa-aktiivisuus laskee n\u00e4k\u00f6\u00e4rsykett\u00e4 prosessoivalla aivokuorella ja samanaikaisesti nousee vastakkaisella n\u00e4k\u00f6aivokuorella. Ei kuitenkaan ole selv\u00e4\u00e4, muokkaako fyysinen aktiivisuus suoraan lasten alfa-aktiivisuutta tarkkavaisuutta mittaavan teht\u00e4v\u00e4n aikana. Tutkimuksen tavoitteena oli selvitt\u00e4\u00e4, miten aivojen takaosan alfa-oskillaatiot lateralisoituvat tarkkaavaisuusteht\u00e4v\u00e4n aikana lapsilla, jotka ovat kest\u00e4vyyskunnoltaan erilaisia. Koehenkil\u00f6t jaettiin kahteen ryhm\u00e4\u00e4n kest\u00e4vyyssukkulajuoksutuloksen perusteella. Hyv\u00e4kuntoisten ryhm\u00e4 koostui 21 lapsesta ja keskiverto- ja huonokuntoisten ryhm\u00e4 26 lapsesta. Aivojen takaosan alfa-aktiivisuutta mitattiin magnetoenkefalografian (MEG) avulla visuospatiaalisen teht\u00e4v\u00e4n aikana. Teht\u00e4v\u00e4ss\u00e4 koehenkil\u00f6ille esitettiin vihje kohde\u00e4rsykkeen suunnasta hieman ennen varsinaisen kohde\u00e4rsykkeen esitt\u00e4mist\u00e4. Tuloksista havaittiin, ett\u00e4 vihjeen esitt\u00e4misen j\u00e4lkeen alfa-aktiivisuus laski aktiivista n\u00e4k\u00f6kentt\u00e4\u00e4 vastaavalla aivopuoliskolla ja nousi samalla passiivisen n\u00e4k\u00f6kent\u00e4n prosessoinnista vastaavalla aivopuoliskolla. Alfa-aktiivisuuden lateralisoituminen oli tilastollisesti merkitsev\u00e4\u00e4 300\u20131300 ms:a vihjeen esitt\u00e4misen j\u00e4lkeen. Ryhmien v\u00e4lill\u00e4 ei havaittu tilastollisesti merkitsevi\u00e4 eroja alfa-lateralisaatiossa. Kuitenkin keskiverto- ja huonokuntoisista lapsista koostuvassa ryhm\u00e4ss\u00e4 havaittiin hieman voimakkaampaa oikeaan n\u00e4k\u00f6kentt\u00e4\u00e4n kohdistuvaa tarkkaavaisuutta 0\u2013500 ms vihjeen esitt\u00e4misen j\u00e4lkeen. T\u00e4m\u00e4 ero ei ollut havaittavissa en\u00e4\u00e4 500\u20131000 ms vihjeen esitt\u00e4misen j\u00e4lkeen. Yhteenvetona voidaan todeta, ett\u00e4 tarkkaavaisuus moduloi alfa-oskillaatioita 12\u201316 -vuotiailla lapsilla. Lis\u00e4ksi havaittiin viitteit\u00e4 parempikuntoisten lasten v\u00e4h\u00e4isemm\u00e4st\u00e4 oikeaan n\u00e4k\u00f6kentt\u00e4\u00e4n kohdistuvasta vinoutuneesta tarkkaavaisuudesta, mik\u00e4 saattaa olla hy\u00f6dynnett\u00e4viss\u00e4 lasten yksil\u00f6llisen kehitystason arvioinnissa, sill\u00e4 oikealle puolelle kohdistuvaa harhaa on aikaisemmin havaittu pienill\u00e4 lapsilla ja aikuisilla, joilla on tarkkaavaisuusongelmia.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Low levels of physical activity among children have raised concerns over the effect of sedentary lifestyle on prerequisites of learning. Ample evidence has supported the protective effect of physical activity on wide range of cognitive functions. The role of attention disengagement in learning has steered the research towards further investigation of attention mechanisms. The studies investigating spatial attention have strengthened a functionally inhibitory role of alpha oscillations in attention. When attention is allocated to other hemifield, alpha activity increases in hemisphere ipsilateral to attended hemifield and decreases in hemisphere contralateral to attended hemifield. However, it remains unexplored whether physical activity induces adaptations in this alpha lateralization. The aim of this study was to characterize posterior alpha modulations in children with varying physical activity level in relation to allocation of attention. The subjects were divided into high fit (n=21) and moderate-to-low (mod-low) fit (n=26) groups according to their shuttle run test results. Posterior alpha activity was measured from 12\u201316 year old children using magnetoencephalography (MEG) while they performed a visuospatial attention task in which a cue was presented before the target-onset. In pre-target interval, the results showed increased alpha activity in the hemisphere ipsilateral to attended hemifield, whereas the alpha activity decreased relatively in the hemisphere contralateral to attended hemifield. Among all children (n=47), the modulation was significant at 300\u2013 1300 ms after cue-onset. In this study, the alpha modulation did not differ significantly between high fit and mod-low fit subjects. However, mod-low fit subjects showed a bias towards right visual hemifield in attention task within the first 500 ms after the cue-onset. In the time interval of 500\u20131000 ms after the cue-onset, the alpha modulation between the groups was similar in both hemispheres. In conclusion, the study showed that attention modulates alpha oscillations in 12\u201316 year old children. In addition, there was a trend for weaker rightward bias in high fit children, which might be utilized in the evaluation of the children\u2019s developmental level, since the rightward bias is typically observed from younger children and adults with attention deficits.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Jenni V\u00e4h\u00e4maa (jekavaha) on 2016-11-23 06:25:10.926778. Form: Pro gradu -lomake (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake). JyX data: [jyx_publishing-allowed (fi) =True]", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija.group@korppi.jyu.fi) on 2016-11-23T06:25:11Z\r\nNo. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201611234721.pdf: 1846211 bytes, checksum: 3c2ce1628e3c3636d063c20d724eba6e (MD5)\r\nlicense.html: 4832 bytes, checksum: 47e0613b5408daee2006f7f9b1142aee (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2016-11-23T06:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201611234721.pdf: 1846211 bytes, checksum: 3c2ce1628e3c3636d063c20d724eba6e (MD5)\r\nlicense.html: 4832 bytes, checksum: 47e0613b5408daee2006f7f9b1142aee (MD5)\r\n Previous issue date: 2016", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto (76 sivua)", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "eng", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "attention", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "physical activity", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "alpha oscillation", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "magnetoencephalography", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Effects of physical activity on neural markers of attention in children", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201611234721", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Liikuntatieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sport and Health Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Liikuntabiologian laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biology of Physical Activity", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomekaniikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomechanics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2016-11-23T06:25:12Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "5012", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "lapset", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "tarkkaavaisuus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "fyysinen aktiivisuus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "hermosto", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "MEG", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_51960
language eng
last_indexed 2025-02-18T10:55:49Z
main_date 2016-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2016
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/5ec24ddc-9e8a-48a0-ab3a-b63b3d021f1c\/download","text":"V\u00e4h\u00e4maa.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2016
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Vähämaa, Jenni Effects of physical activity on neural markers of attention in children attention physical activity alpha oscillation magnetoencephalography Biomekaniikka Biomechanics 5012 lapset tarkkaavaisuus fyysinen aktiivisuus hermosto MEG
title Effects of physical activity on neural markers of attention in children
title_full Effects of physical activity on neural markers of attention in children
title_fullStr Effects of physical activity on neural markers of attention in children Effects of physical activity on neural markers of attention in children
title_full_unstemmed Effects of physical activity on neural markers of attention in children Effects of physical activity on neural markers of attention in children
title_short Effects of physical activity on neural markers of attention in children
title_sort effects of physical activity on neural markers of attention in children
title_txtP Effects of physical activity on neural markers of attention in children
topic attention physical activity alpha oscillation magnetoencephalography Biomekaniikka Biomechanics 5012 lapset tarkkaavaisuus fyysinen aktiivisuus hermosto MEG
topic_facet 5012 Biomechanics Biomekaniikka MEG alpha oscillation attention fyysinen aktiivisuus hermosto lapset magnetoencephalography physical activity tarkkaavaisuus
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/51960 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201611234721
work_keys_str_mv AT vähämaajenni effectsofphysicalactivityonneuralmarkersofattentioninchildren