Auswirkungen von körperlichem Training auf die kognitiven Fähigkeiten

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Aktuelle Fachdiskussion des Forschungsstandes
2.1 Auswirkungen von körperlicher Arbeit auf die Kognition während der Kindheit und Jugendzeit
2.2 Auswirkungen von körperlicher Arbeit auf die Kognition bei älteren Erwachsenen

3 Die Studie ÄHigh impact running improves learning”
3.1 Forschungsdesign
3.2 Forschungsergebnisse
3.3 Zusammenhänge der Ergebnisse

4 Praxisbezug ÄBewegte Schule“

5 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung

Dass körperliche Arbeit die allgemeine Gesundheit erhöht und die Fitness steigert ist bereits bekannt. Jedoch hat körperliches Training auch Auswirkungen auf unsere kognitiven Fähigkeiten. In zahlreichen Studien (z.B. Abbott et al., 2004; Larson et al., 2006; Cocombe & Kramer, 2003) konnte gezeigt werden, dass körperliche Arbeit einen positiven Effekt auf die Kognition hat. Es konnte bewiesen werden, dass das Risiko an Demenz und Parkinson zu erkranken durch körperliches Training verringert werden konnte (Winter et al., 2007, S. 597).

Da Forscher bereits nachweisen konnten, dass körperliche Aktivität positive Aus- wirkungen auf die kognitiven Funktionen hat, stellt sich nun die Frage, welche Be- reiche der Kognition tatsächlich durch körperliche Arbeit verbessert werden können und welche Art von Training sich wofür eignet. Außerdem interessiert die Frage, ob durch die Forschungsergebnisse Rückschlüsse auf die Schule gezogen werden können beziehungsweise ob Veränderungen in der Schule eingeleitet werden kön- nen.

In dieser Hausarbeit wird folgende Forschungsfrage beantwortet: Wie wirkt sich in- tensives Training im Vergleich zu moderatem oder keinem Training auf die kogniti- ven Funktionen aus? Diese Hausarbeit wird sich mit dieser Frage beschäftigen, um mit Hilfe der ausgewählten Studie eine klare Antwort auf die Forschungsfrage geben zu können.

Zu Beginn wird in Kapitel zwei ein Überblick darüber gegeben, was Forscher auf diesem Forschungsgebiet schon beweisen konnten. Hierbei werden die Kinder und Jugendlichen von Erwachsenen unterschieden und in beiden Teilen wird auf die Forschungsergebnisse im Bereich der körperlichen Arbeit und Kognition eingegan- gen. Anschließend wird in Kapitel drei anhand der Studie ÄHigh impact running im- proves learning“ (Winter et al., 2007) gezeigt, dass intensives Training die Lernge- schwindigkeit, den sofortigen und auch langfristigen Lernerfolg positiv beeinflussen kann. Dies wird anhand von den Ergebnissen der Studie dargelegt werden.

In Kapitel vier wird basierend auf den Forschungsergebnissen aus Kapitel zwei und drei ein Bezug zu der Bewegten Schule hergestellt. Außerdem werden die Baustei- ne der Bewegten Schule genannt, die das Lernen in der Schule effektiver gestalten können.

In der Zusammenfassung werden die wichtigsten Punkte genannt und ein Ausblick darüber gegeben, was in Zukunft auf diesem Gebiet noch von Interesse wäre zu er- forschen.

2 Aktuelle Fachdiskussion des Forschungsstandes

Viele Forscher widmeten sich bereits dem Thema ÄKörperliche Arbeit und Kogniti- on“. ÄHuman and non-human animal studies have shown that aerobic exercise can improve a number of aspects of cognition and performance” (Hillman et al., 2008, S. 58). Diese Forschungsergebnisse lassen aufhorchen: Denn, das heißt, dass körperliche Arbeit nicht nur die Fitness und Gesundheit positiv beeinflussen kann, sondern auch die Wahrnehmung und die kognitive Fähigkeiten. Dieses Wissen kann auch der Schule auf einem Weg von einem sitzenden zu einem bewegten Un- terricht helfen.

Die Forschung des Einflusses von körperlicher Arbeit auf Kognition begann in den 1930ern. ÄEvidence for a relationship between physical conditioning and faster reaction time was observed during the next several decades“ (Hillman et al., 2008, S. 58). In den 1970ern begann die genauere Erforschung dieses Zusammenhangs. In darauffolgenden Studien konnte bei regelmäßig trainierenden älteren Erwachse- nen eine schneller psychomotorische Geschwindigkeit in Reaktionszeittests gege- nüber weniger aktiven älteren Erwachsenen erwiesen werden. Hillman et al. fassen die Studien, die bis dato durchgeführt wurden, folgendermaßen zusammen: ÄThe research […] has mostly focused on the effects of exercise on cognitive processes, as assessed with paper-and-pencil and computer-based tests. However, neuroi- maging techniques, such as event-related brain potentials (ERP) and structural and functional MRI, are also being used to examine the link between exercise and cog- nition” (2008, S. 58). Mit Hilfe der aktuellen Technik können die kognitiven Funktio- nen also nicht nur anhand von schriftlichen und computerbasierten Tests evaluiert werden, sondern auch anhand von Bildaufnahmen des Gehirns, die aber in dieser Hausarbeit nicht weiter betrachtet werden.

2.1 Auswirkungen von körperlicher Arbeit auf die Kognition während der Kindheit und Jugendzeit

Nur wenige Studien wurden mit Kindern und Jugendlichen in Bezug auf körperliche Aktivität und Kognition durchgeführt. Jedoch wurden erst kürzlich Erkenntnisse in diesem Bereich hervorgebracht.

ÄA recent meta-analysis determined a positive relation between physical activity and cognitive performance in school-age children (aged 4-18 years) in eight measurement categories (perceptual skills, intelligence quotient, achievement, verbal tests, mathematic tests, memory, developmental level/academic readiness and other).” (Hillman et al., 2008, S. 59).

In allen Kategorien, bis auf “memory” konnten positive Zusammenhänge erwiesen werden. Die Effektgröße, die von Sibley und Etnier (2003) in ihrer Meta-Analyse he- rangezogen wurde, belief sich auf 0.32 (Standardabweichung = 0.27), welche der Effektgröße (0.25) in den Studien, die über die Lebenspanne ausgewertet worden sind, sehr ähnelte. Daraus leiten Hillman et. al. einen positiven Zusammenhang zwischen frühen Interventionsmaßnahmen von körperlicher Arbeit und der Erhal- tung von kognitiven Funktionen über die Lebensspanne her (2008, S. 59).

In den Studien, die körperliche Arbeit auf akademische Leistungen bei Schülern und Schülerinnen untersucht haben, konnte nur festgestellt werden, dass ein häufi- gerer Sportunterricht sich nicht negativ auf die schulischen Leistungen auswirkt. Hillman et al. ziehen hierbei den Rückschluss, dass mehr körperliche Aktivität die schulischen Leistungen nicht verringert (2008, S. 59). Jedoch konnten Studien kürzlich auch einen positiven Zusammenhang von aerobem Training und akademi- scher Leistung nachweisen und einen negativen Zusammenhang von Äbody mass index“ und akademischen Leistungen zeigen. ÄRecent studies have indicated that achievement in standardized texts of mathematics […] and reading […] was posi- tively related to physical fitness scores […]“ (Hillman et al., 2008, S. 59). Abbildung 1 zeigt die Korrelation von mathematischen Leistungen mit der aeroben Leistungs- fähigkeit (links) und die Korrelation von Leseleistung und aerober Leistungsfähig- keit (rechts).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1. „Physical activity and academic performance in school-age children” (Hillman et al., 2008, S. 59)

2.2 Auswirkungen von körperlicher Arbeit auf die Kognition bei älteren Erwachse- nen

Im Bereich der Forschung von körperlicher Arbeit und Kognition bezogen auf Erwachsene konnten schon mehr Ergebnisses zusammengetragen werden.

ÄRecently the exercise-cognition relation in older adults has been strengthened by the observa- tion, in prospective epidemiological studies, that there are a number of lifestyle factors - includ- ing intellectual engagement, social interaction, diet and physical activity - that are associated with the maintenance of cognitive function and a reduction in risk for age-associated neurode- generative disorders, such as Alzheimer‟s disease and vascular dementia“ (Hillman et al., 2008, S. 60).

Das bedeutet, dass nicht nur körperliche Arbeit für die Kognition wichtig ist, son- dern auch viele andere Faktoren Einflussgrößen darstellen. Es konnte bereits nachgewiesen werden, dass regelmäßiges körperliches Training die Risiken von Alzheimer und Demenz senken kann. Jedoch konnten in den durchgeführten Stu- dien keine einheitlichen Ergebnisse zusammengetragen werden. Einige Studien, unter anderem die Studie von Hawkins et al. (1992), bewiesen Verbesserungen der kognitiven Fähigkeiten aufgrund von aerobem Training, andere Studien fanden aber keine Unterschiede zwischen Kontrollgruppe und Experimentalgruppe (Hill- man et al., 2008, S. 60). Abschließend fassen Hillman et al. jedoch zusammen, dass die Effektgröße in allen betrachteten Meta-Analysen signifikant war; körperli- che Arbeit hatte demnach einen positiven Effekt auf die kognitiven Funktionen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2 ÄMeta-analytic findings of exercise-training effects on cognition in oder adults“ (Hillman et al., 2008, S. 60)

Abbildung zwei zeigt, dass die Ergebnisse der vier kognitiven Testtypen bei der Experimentalgruppe signifikant höher ausfallen, als die der Kontrollgruppe, beson- ders im Bereich der Äexecutive control processes“ (Hillman at al., 2008, S. 60). In- sgesamt kann man die Ergebnisse so zusammenfassen, dass sich körperliche Ar- beit über die Lebensspanne positiv auf die kognitiven Funktionen auswirkt. Diese allgemeinen Ergebnisse zeigen, dass das Thema körperliche Arbeit und Kognition noch weiter erforscht werde muss, um präzisere Aussagen darüber machen zu können. Winter et al. (2007) widmeten sich in ihrer Studie unter anderem dem anaeroben Training, um spezifischere Aussagen auf diesem Bereich über den Zu- sammenhang von intensivem Training und Kognition machen zu können.

3 Die Studie „High impact running improves learning”

Die folgende Studie ÄHigh impact running improves learning“ (Winter et al., 2007) untersuchte, ob körperliche Arbeit auch einen sofortigen positiven Effekt auf die Kognition hat. Dabei wurde mit 27 gesunden Sportstudenten im durchschnittlichen Alter von 22.2 Jahren eine randomisierte Kreuzungs-Studie durchgeführt. Die Studenten wurden mit unterschiedlichen Trainingsintensitäten konfrontiert und lernten im Anschluss daran gemeinsam Vokabeln einer fiktiven Sprache, deren Lernerfolg dann in verschiedenen Zeiträumen überprüft wurde. Abhängige Variablen waren dabei die Lerngeschwindigkeit, der Wachstumsfaktor BDNF, das Level der Katecholamine und Veränderungen des Gemütszustandes.

3.1 Forschungsdesign

Abbildung drei und vier zeigen den durchgeführten Verlauf der Studie. Die Proban- den absolvierten zuerst diverse Gesundheitstests und kognitive Screenings, um si- cherzustellen, dass sie für die sportlichen Interventionen und die kognitiven Tests geeignet sind. Anschließend wurden Fitnesstests und eine Blutabnahme durchge- führt, damit die richtigen Herzfrequenzen für das aerobe beziehungsweise anaero- be Training der Testpersonen festgestellt werden konnte (Winter et al, 2007, S. 598).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3. Teil 1: ÄDesign of the present cross-over study showing the different interventins, points of measurement and retention“ (Winter et al., 2007, 598 [verändert durch L.D.])

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