Liikkuminen muistin ja tarkkaavaisuuden tukena
Liikkumisen merkitys ikääntyville aivoille ja kognitiiviselle toiminnalle on tiedostettu kauan; liikkumisen tiedetään ennaltaehkäisevän muistisairauksilta, kuten dementialta ja Alzheimerin taudilta, ylläpitävän aivojen terveyttä ja vaikuttavan myönteisesti useisiin kognition osa-alueiseen. Viimeisen vuosikymmenen aikana tutkimus liikkumisen merkityksestä lasten, nuorten ja nuorten aikuisten aivoille ja kognitiiviselle toiminnalle on lisääntynyt. Tällä hetkellä tiedetään, että liikkumisella on myönteisiä vaikutuksia lasten kognitiiviseen toimintaan, kuten muistiin, tarkkaavaisuuteen ja toiminnanohjaukseen. Toiminnanohjauksella tarkoitetaan tiedonkäsittelyn koordinointia ja kontrollointia, mikä on erityisen tärkeää uuden oppimisessa. Tämän olemme todentaneet myös suomalaisille peruskouluikäisille oppilaille tekemissämme tutkimuksissa (kirjoittajan väitöskirja), joissa reippaan liikkumisen määrä ja hyvä kestävyyskunto ovat olleet yhteydessä erityisesti tarkkaavaisuuteen ja toiminnanohjaukseen.
Liikkumisen hyödyt kehittyville aivoille
Liikkumisen hyödyt voidaan nähdä kehittyvien aivojen rakenteissa ja toiminnassa, mikä saattaa selittää liikkumisen positiivisia vaikutuksia kognitioon. Yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa havaittiin, että hyvä kestävyyskunto 9-vuotiaana oli yhteydessä suurempaan hippokampuksen ja tyvitumakkeiden (basaaligangliot) etuosien tilavuuteen antaen viitteitä siitä, että säännöllinen kestävyysliikunta lisää muistiin ja toiminnanohjaukseen liittyvien aivoalueiden tilavuutta. Samankaltaisia tuloksia olemme saaneet suomalaisessa Active, fit and smart -tutkimuksessa, jossa tutkittiin liikkumisen merkitystä oppimisenedellytyksille. Tähän tutkimuskokonaisuuteen liittyvässä Ilona Ruotsalaisen väitöskirjassa havaittiin, että kestävyyskunto murrosiässä oli yhteydessä aivojen harmaan aineen tilavuuteen ja valkean aineen ratojen ominaisuuksiin. Sekä harmaan aineen tilavuus että valkean aineen ominaisuudet on havaittu olevan merkityksellisiä monille tiedollisille toiminnoille, kuten toiminnanohjaukselle.
Liikkumisella on havaittu olevan sekä välittömiä että pitkän aikavälin myönteisiä vaikutuksia myös kehittyvien aivojen aktiivisuuteen. Esimerkiksi yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa havaittiin, että reipas, kestoltaan yli tunnin mittainen liikkuminen arkipäivisin vaikutti 8–9-vuotiaiden lasten aivojen aktiivisuuteen siten, että yhdeksän kuukauden jälkeen etuaivokuoren aktiivisuus toiminnanohjaustehtävässä muistutti nuorten aikuisten vastaavaa. Lisäksi lasten tulokset toiminnanohjaustehtävässä paranivat merkittävästi kontrolliryhmään verrattuna. Toisessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa reipas, 20 minuutin kävely lisäsi aivojen sähköistä aktiivisuutta sekä paransi tuloksia toiminnanohjausta vaativassa tehtävässä. Tämä havaittiin erityisesti lapsilla, joille kyseinen tehtävä oli alkujaan vaikea.
Liikkumisen tiedetään myös lisäävän aivojen verenkiertoa, parantavan siten hapen ja ravinteiden saantia, nostavan välittäjäaineiden tasoa sekä kasvattavan neurotrofiinien tuotantoa. Tällaiset aineenvaihdunnalliset muutokset aivoissa saattavat myös selittää liikkumisen vaikutuksia kognitiiviseen toimintaan. Toisaalta motoristen ja kognitiivisten taitojen on havaittu kehittyvän samanaikaisesti, ja yhteiset keskushermoston mekanismit ja aivoalueet vastaavat niiden ohjauksesta. Siten monipuolinen, motorisia taitoja kehittävä liikkuminen saattaa tukea kognitiivisten taitojen kehitystä.