A Review of Acute Physical Activity Effects on Brain and Cognition in Children

Abstract

The prevalence of physical inactivity in children has become a global pandemic and has consequences for physical, as well as cognitive and brain, health. Single bouts of physical activity (PA), however, have shown a transient, positive effect on cognitive performance in preadolescent children. Acute bouts of moderate to vigorous PA have demonstrated benefits for cognition, including attention and executive function. These acute effects of PA on cognitive performance can be seen both immediately after and following a delay from the cessation of PA. Further, event-related potentials have been used to delineate real-time neural responses to behavioral tasks after PA interventions. A short bout of moderate-intensity aerobic PA serves to increase the allocation of attentional resources and improved cognitive processing and stimulus classification speed. As such, there are implications for evaluating the effect of PA within schools. Several neural mechanisms are suggested to explain the observed improvements in executive function after PA, such as the importance of brain-derived neurotrophic factor on synaptogenesis, the expression of human growth factors, the activated release of catecholamines, and increased blood lactate levels. The ensuing descriptive review demonstrates the current understanding of the effects of acute PA on childhood brain and cognition and may serve as a basis for understanding PA-induced improvements in academic achievement.

Contribuciones de las funciones ejecutivas sobre los procesos emocionales: una revisión sistemática

“…Dado que las funciones ejecutivas abarcan tanto aspectos intelectuales como emocionales, el desarrollo adecuado de las fe en la niñez y la adolescencia tiene un efecto beneficioso en áreas como el rendimiento académico, la salud física y mental, el desempeño profesional y las habilidades sociales (De Greeff et al, 2018;Hillman et al, 2019;Berboth & Morawetz, 2021;Caes et al, 2021). Por lo anterior, las intervenciones tempranas en las funciones ejecutivas pueden convertirse en aspectos centrales de et al, 2019).…”

“…En otro orden de ideas, un gran número de estudios aportados demuestran la importancia de tres funciones ejecutivas básicas que contribuyen en el procesamiento emocional, a saber: flexibilidad cognitiva, control inhibitorio y memoria de trabajo, lo que es consecuente con los resultados de la creciente literatura sobre el control ejecutivo y sus subconjuntos de operaciones como la autorregulación emocional, dirigidas a objetivos y a la adaptación de las conductas involucradas en la selección, programación y la coordinación subyacente a la percepción, la memoria y la acción (Pruessner et al, 2020). De modo que la inhibición (llamada control inhibitorio o control atencional) se refiere a la capacidad de anular la atracción interna y externa para actuar adaptadamente a los estímulos ambientales y sociales; por su lado, la memoria de trabajo (llamada también actualización o capacidad de la memoria de trabajo) es la habilidad de mantener la información en la mente para manipularla y actualizarla contantemente, y por último, la flexibilidad cognitiva (conocida como cambio de configuración o flexibilidad mental) facilita el cambio de perspectiva o pensamiento de forma rápida y flexible, así como el cambio de atención (Ardila, 2013;Hillman et al, 2019). Estas tres capacidades son fundamentales para el procesamiento emocional, sobre todo para la regulación o gestión emocional, en estrategias como la reevaluación cognitiva y la supresión expresiva emocional; no obstante, los estudios no dan una evidencia contundente sobre la asociación exitosa entre estos constructos, ya que la regulación emocional necesita de una compresión más profunda sobre los requisitos cognitivos que varían de las diferencias individuales en el funcionamiento ejecutivo.…”

Resting-State Functional Connectivity Change in Frontoparietal and Default Mode Networks After Acute Exercise in Youth

“…[1,2]. Notably, reviews and meta-analyses have identified a positive relationship between physical activity and cognitive health in childhood and adolescence [3][4][5][6][7][8][9][10][11]. Acute exercise, defined as a single instance of structured physical activity, also described as a "dose" of exercise [12], is believed to create a temporary state of enhanced mood [13,14] and cognitive performance [15,16].…”

Does exposure to nature make children more intelligent? Analysis in Polish children with and without ADHD

“…The interrelations among different restoration pathways, including PA and social cohesion, should be further examined (Dzhambov et al, 2020;. In particular, the indirect effect of nature on cognition through the PA pathway requires further investigation, as the effects of PA on cognition in children have frequently been demonstrated (Bidzan-Bluma & Lipowska, 2018; Hillman et al, 2019).…”