Krop og læring Jens Bo Nielsen Institut for Idræt og Ernæring & Institut for Neurovidenskab og Farmakologi Panum Københavns Universitet E-mail: jbnielsen@sund.ku.dk
Center for Research in Spasticity and Neurorehabilitation Purpose: Coordination of research activities in danish laboratories devoted to research in Spasticity and Neurorehabilitation By: 1) Facilitate transfer of knowledge from basic neurobiology to clinic 2) Facilitate development of new evaluation and rehabilitation techniques with a neuroscientific basis
Den misforståede hjerne: Hvad vores hjerner kan og ikke kan Her vinder computeren hver gang
Den misforståede hjerne: Hvad vores hjerner kan og ikke kan Her vinder vores hjerne hver gang
Vi lærer ved at blive overraskede: Vores hjerne lærer ved at sammenligne det den forventer med det der faktisk sker
Ingen bevægelse intet nervesystem
Selv abstrakte tanker har rod i vores krops interaktion med omgivelserne It's hard to get that idea across to him. I gave you that idea. Your reasons came through to us. It's difficult to put my ideas into words. When you have a good idea, try to capture it immediately in words. Try to pack more thought into fewer words. You can't simply stuff ideas into a sentence any old way. The meaning is right there in the words. Don't force your meanings into the wrong words. His words carry little meaning. The introduction has a great deal of thought content. Your words seem hollow. The sentence is without meaning. The idea is buried in terribly dense paragraphs.
Vore beslutninger afhænger af vores fornemmelse af vores krop (mavefornemmelse)
Deklarative og non-deklarative (procedurale) indlæringsog hukommelsesmekanismer er grundlæggende de samme Aplysia - søhare Caenorhabiditis elegans rundorm Bananflue Kanin Hippocampus Menneske HM Eric Kandel Sidney Brenner Tim Tully Terje Lømo Brenda Milner
Protein-kinasehæmmer (ZIP) får rotter til at glemme hvad de lige har lært
Har fysisk aktivitet nogen effekt på hjernen?
Mus er bedre til at finde vej hvis de får mulighed for at løbetræne hver dag. Nydannelse af nerveceller Praag et al. 1999
Gamle rotter bliver lige så gode som unge rotter til at finde vej hvis de løbetræner hver dag Praag et al. 2005
Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) er ansvarlig for nogle af effekterne af fysisk aktivitet
Fysisk aktivitet modvirker svækkelse af hukommelse hos ældre kvinder Yaffe et al 2001
Fysisk aktivitet er relateret til bedre præstation i boglige skolefag
1.5 mio svenskere kan ikke tage fejl Brother pairs Analysis Global intelligence Logical intelligence Verbal intelligence Visuospatial intelligence Technical intelligence n 268,496 257,591 257,352 257,351 255,635 b 0.172 0.177 0.143 0.114 0.113 95% CI 0.168 0.176 0.173 0.181 0.140 0.147 0.110 0.118 0.108 0.117 R 2 0.27 0.23 0.20 0.16 0.18 DZ twin pairs n 1,715 1,676 1,676 1,676 1,672 b 0.136 0.152 0.104 0.054 0.096 95% CI 0.089 0.182 0.103 0.202 0.057 0.152 0.005 0.104 0.047 0.144 R 2 0.30 0.25 0.21 0.15 0.19 MZ twin pairs n 1,432 1,391 1,394 1,394 1,377 b 0.128 0.114 0.113 0.099 0.060 95% CI 0.084 0.172 0.062 0.166 0.059 0.166 0.039 0.159 0.003 0.118 R 2 0.66 0.53 0.46 0.37 0.43 Bivariate heritability r (DZ) 0.14 0.14 0.13 0.08 0.08 r (MZ) 0.20 0.21 0.20 0.13 0.13 Non-shared environment Heritability 0.14 0.15 0.14 0.10 0.10 0.79 0.79 0.80 0.87 0.87 Shared environment 0.07 0.06 0.06 0.03 0.03 Non-shared environment 0.79 0.79 0.80 0.87 0.87 Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Dec 8;106(49):20906-11.
Men ingen klar effekt i studier der prøver at gøre folk klogere ved hjælp af fysisk aktivitet medmindre den fysiske aktivitet ligger tæt på læringen Så ikke sådan: Men sådan: Roig M, Nordbrandt S, Geertsen SS, Nielsen JB. The effects of cardiovascular exercise on human memory: a review with meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2013 Sep;37(8):1645-66
Konsolidering (ændret genekspression og proteinsyntese) Dopamin Amfetamin Belønning Næringsmidler Søvn Fysisk Interferens aktivitet Træning, læring Stabil hukommelse Varig ændring i præstation Stabil hukommelse, Varig forbedret præstationsevne
Fysisk aktivitet øger konsolideringen af læring Roig et al. 2012
Projekt på Bellahøj skole: Løb og hockey efter læring øger hukommelsen om det lærte hos skolebørn i 3.-4. klasse Motoriske data normaliseret til den umiddelbare retentionstest 1,15 1,10 * *** * *** ** 1,05 1,00 Control Hockey Running 0,95 0,90 Imm. retention 1 hour ret. 24 hour ret. 7 days ret. no FB 7 days ret. w. FB
Move It To Improve It Virtuelt web-træningssystem Formålet med at anvende computerbaseret web-træning er at: 1. øge synergieffekten ved at træne opmærksomhed, hukommelse og motorik samtidigt. 2. motivere til hjemmetræning, der kan fungere sammen med de offentlige tilbud. 3. opnå en mere intensiv træning ved daglige rutiner og praksis.
The End Kan købes på: http://www.hjerneforum.dk/ Jens Bo Nielsen Institut for Neurovidenskab og Farmakologi Panum Københavns Universitet E-mail: jbnielsen@sund.ku.dk
Hjernens sundhed har tiltrukket sig en del opmærksomhed How to Improve Your Brain Health 10 Ways to Increase Memory, Concentration, and Cognitive Abilities
Bliver vi klogere af at spille computerspil? Basis for kognitive træningssystemer? Brain plasticity and functional losses in the aged: scientific bases for a novel intervention. Mahncke HW, Bronstone A, Merzenich MM. Prog Brain Res. 2006;157:81-109 The effects of video game playing on attention, memory, and executive control. Boot WR, Kramer AF, Simons DJ, Fabiani M, Gratton G. Acta Psychol (Amst). 2008 Nov;129(3):387-98. Epub 2008 Oct 16. Overførelse til funktion i dagligdagen Manglende blinding Memory enhancement in healthy older adults using a brain plasticity-based training program: a randomized, controlled study. Mahncke HW, Connor BB, Appelman J, Ahsanuddin ON, Hardy JL, Wood RA, Joyce NM, Boniske T, Atkins SM, Merzenich MM. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Aug 15;103(33):12523-8. Can training in a real-time strategy video game attenuate cognitive decline in older adults? Basak C, Boot WR, Voss MW, Kramer AF. Psychol Aging. 2008 Dec;23(4):765-77.
Mozart-effekten hvad handler den om? Music and spatial task performance. Rauscher FH, Shaw GL, Ky KN. Nature. 1993 Oct 14;365(6447):611. Studerende bliver bedre til at løse opgaver på tid efter at have lyttet til Mozart klaver sonate Failure to confirm the Rauscher and Shaw description of recovery of the Mozart effect. Steele KM, Brown JD, Stoecker JA. Percept Mot Skills. 1999 Jun;88(3 Pt 1):843-8. Another failure to generalize the Mozart effect. McCutcheon LE. Psychol Rep. 2000 Aug;87(1):325-30. Effekten er ikke særligt stor og kan ofte ikke eftervises Is listening to Mozart the only way to enhance spatial reasoning? Lints A, Gadbois S Percept Mot Skills. 2003 Dec;97(3 Pt 2):1163-74. The Mozart effect: evidence for the arousal hypothesis. Roth EA, Smith KH. Percept Mot Skills. 2008 Oct;107(2):396-402. Effekten har intet med Mozart at gøre Effekten skyldes simpel forøget vågenhed/opmærksomhed
Musisk træning ser ud til at have generaliserbare effekter på kognitive funktioner Music lessons enhance IQ. Schellenberg EG. Psychol Sci. 2004 Aug;15(8):511-4.. Music and nonmusical abilities. Schellenberg EG. Ann N Y Acad Sci. 2001 Jun;930:355-71 Musikere præsterer bedre i en række kognitive opgaver Herunder sprog og matematik Der ses såvel funktionelle som anatomiske forandringer i musikeres hjerne Extensive piano practicing has regionally specific effects on white matter development. Bengtsson SL, Nagy Z, Skare S, Forsman L, Forssberg H, Ullén F. Nat Neurosci. 2005 Sep;8(9):1148-50.
Søvnmangel fører til: Reduceret opmærksomhed Forlænget reaktionstid Reduceret hukommelse Reducerede kognitive funktioner Reduceret motorisk præstation Reduceret immunforsvar Nedsat glukoseolerance Øget træthedsfølelse, udmattelse Søvntendens, mikrosøvn Rotter dør i løbet af 1 uge hvis de ikke får mulighed for at sove
Hvornår søvnmangel? Individuelt noget varierende, men generelt mindre end 5 timers søvn pr nat Længste tid uden søvn (dokumenteret): 18 dage, 21 timer og 40 min. Ved mere end 2-3 dages søvnløshed opleves generelt hallucinationer, paranoia, synsbesvær, hukommelsesproblemer, koncentrationsbesvær og talebesvær.
Indlæring af kognitive-motoriske opgaver faciliteres af søvn
Søvn øger konsolideringen af motorisk hukommelse