Gyermekkori elhízás és tanulmányi teljesítmény: A munkamemória szerepe

Nan Wu

1 Pekingi Tanszék, Pekingi Egyetemi Tanárképző Főiskola, Peking, Kína

Yulu Chen

1 Pekingi Tanszék, Pekingi Egyetemi Tanárképző Főiskola, Peking, Kína

Jinhua Yang

1 Pekingi Tanszék, a Pekingi Unió Egyetem Tanári Főiskolája, Peking, Kína

Fei Li

2 Fejlesztési és Magatartási Gyermekgyógyászati Osztály, Sanghaj Gyermekgyógyászati Központ, Oktatási Minisztérium - Sanghaji Gyermekek Környezetvédelmi Egészségügyi Laboratóriuma, Orvostudományi Kar, Sanghaj Jiao Tong Egyetem, Sanghaj, Kína

Absztrakt

Bevezetés

Kínában a gyermekkori elhízás prevalenciája megháromszorozódott az elmúlt 10 évben, és a 7–17 évesek több mint 20% -a meghaladta a testtömeg-index (BMI) 90. percentilisét egy országos reprezentatív tanulmányban 2010-ben (Ma és mtsai., 2012). A gyermekkori elhízás és a túlsúly számos metabolikus és kardiovaszkuláris szövődményhez kapcsolódik, amelyeket jól dokumentáltak (Daniels, 2006). Ezenkívül a gyermekkori elhízás gyakran társul pszichoszociális problémákhoz (Krombholz, 2012); például a túlsúlyos és elhízott gyermekek esetében rosszabb a tanulmányi teljesítmény. Az Egyesült Államokban (Datar et al., 2004), Nyugat-Európában (Mikkila et al., 2003), Dél-Amerikában (Campos et al., 1996) és Ázsiában (Mo-suwan et al., 1999) végzett vizsgálatok, jelentős és elbátortalan összefüggéseket mutatott a gyermekkori elhízás és a korai tanulmányi eredmények között. Az elhízás és a gyenge tanulmányi teljesítmény közötti összefüggés alapjául szolgáló mechanizmus azonban továbbra sem világos.

Jelen tanulmány célja a munkamemória szerepének vizsgálata volt a gyermekkori elhízás és a tanulmányi teljesítmény közötti összefüggésben, amelyben a családi szocioökonómiai státuszt teljes mértékben figyelembe vették, mivel az (alacsonyabb) szocioökonómiai státust más hallgatók könnyebben megfigyelték, és ( megbélyegzés) hatása az elhízott gyermekekre, és ezáltal hozzájárul a gyengébb tanulmányi teljesítményhez. Feltételezték, hogy a túlsúlyos és elhízott gyermekek rosszabb munkamemóriával rendelkeznek, ami gyengébb tanulmányi teljesítményhez vezethet, mint az egészséges testsúlyú gyermekeké. Ezenkívül különböző munkamemória-teszteket végeztek annak feltárására, hogy a munkamemória-hiány doménspecifikus vagy általános-e az elhízott gyermekek esetében.

Anyagok és metódusok

Résztvevők

Asztal 1

A jelen tanulmányban résztvevők leíró statisztikája.

CohortnGender (n) KorBoysGirlsMeanSD

Elhízott csoport	44.	30	14	12.38	1.22
Túlsúlyos csoport	23	17.	6.	11.78	1.00
Normál súlyú csoport	92	40	52	11.93	0,92

A jelen kísérletet a Pekingi Unió Egyetem Tanárképző Főiskolájának Etikai Bizottsága hagyta jóvá, és a kísérlet előtt minden hallgató szüleitől és gondviselőitől írásbeli hozzájárulást kaptak.

Intézkedések

Munka memória feladatok

A számjegyű memóriafeladat

A jelen tanulmányban használt digit span span memóriafeladat a digit span span alteszt kínai változata, amely a WAIS-IV-ből származik (Zhang, 2009). A WAIS-IV 10 elsődleges altesztből áll (szókincs, információk, hasonlóságok, számtartomány, számtan, blokkterv, mátrixalapú gondolkodás, vizuális rejtvények, kódolás és szimbólumkeresés), amelyek négy Index-pontszámot eredményeznek (verbális megértés, perceptuális érvelés, munkamemória és feldolgozási sebesség), valamint egy teljes skálájú IQ (Wechsler, 2003). A digit span span memóriafeladat az azonnali memória, valamint a munkamemória karbantartásának és kezelésének klasszikus mérése.

A jelen tanulmányban használt munkamemória-képeket generáltuk (15,2 cm × 6,3 cm méretűek), és a képernyő közepén számos számfelidézési próbakészlettel mutattuk be. Minden kísérleti készletet másodpercenként egy szám sebességgel mutattunk be. Minden kísérleti sorozat után az alanyok 5 másodpercet kaptak, hogy felidézzék és felírják azokat a számokat, amelyek a próbában megjelennek, fordított sorrendben, amelyben megjelentek. Minden alanynak háromféle munkamemória anyagot mutattak be a számjegyű memóriafeladat alapján. Mivel a feladatok sorrendje kiegyensúlyozott volt az alanyok között, az első teszt egyharmada, a második teszt egyharmada, a harmadik munkamemória teszt egyharmada.

Az első teszt a tipikus számjegyű memóriafeladat volt (Ábra: 1A ábra 1A ). Minden alanynak felkérték, hogy hívjon fel és írjon fel számjegyeket inverz sorrendben, amelyek korábban megjelennek a számítógép képernyőjén. A lista két számjeggyel kezdődött, és egymás után növekedett, amíg a visszahívási hibákat el nem követték a két kísérlet legalább egyikében. A növekvő számhalmaz visszahívása fel tudja mérni a munkamemóriát. A résztvevők teljesítményét azon számjegyek alapján számoltuk, amelyeket hibátlanul fel tudtak idézni. A második munkamemória feladatban (Ábra: 1B 1B ábra ), minden számjegyet egy étel- vagy italjellel együtt adtak meg, és csak azoknak a számjegyeknek a számát számolták ki munkamemória-pontszámként, amelyeket fordított sorrendben hibák nélkül tudtak leírni. A harmadik munkamemória feladatban (Ábra: 1C ábra 1C ), minden számjegyet rajzfilmpel együtt mutattak be, és a munkamemória pontszámokat kiszámították azokból a számjegyekből, amelyeket az alany fordított sorrendben tudott felidézni és helyesen felírni. Ábra 1. ábra 1 három különféle munkamemória anyagának példáit (6 és 9 számhossz) mutatja.

Példák a tanulmányban használt háromféle munkamemória-anyagra. (A) Példa a tipikus számjegyű memóriafeladatra. (B) Példa a feltüntetett számjegyre egy étel- vagy italjellel együtt. (C) Példa a bemutatott számjegyre, rajzfilm képpel együtt. Az egyes feladatokban arra kérték a résztvevőket, hogy fordított sorrendben hívják fel és írják le az első sort és a második sor számát.

Az iskolai teljesítmény és a társadalmi-gazdasági helyzet

Minden résztvevő esetében összegyűjtötték az előző év kínai, angol és matematikai eredményeit, és tanulmányi eredményeikként rögzítették őket. A munkamemória-teszt előtt a három csoportba tartozó gyermekektől megkérdezték családjuk társadalmi-gazdasági helyzetét, beleértve: (1) háztartás jövedelmét; (2) a szülők iskolai végzettsége és felsőoktatása; (3) a szülők foglalkozása. A társadalmi-gazdasági helyzet adatait pedig ismét ellenőrizte a diákok iskolai felvétele a tanév elején.

Eljárás

Érkezéskor elmagyarázták az eljárásokat, és írásos tájékozott beleegyezést kaptak. A résztvevőket egy csendes helyiségben ülték le, és a demográfiai kérdőívet egy kutatási asszisztens kezelte, és összegyűjtötték a súlyra, magasságra, valamint a tanulmányi teljesítményre vonatkozó adatokat. Ezután az összes résztvevőt véletlenszerűen három csoportba osztották, hogy megfeleljenek a három munkamemória feladat sorrendjének. A teszt kezdetén minden résztvevőt külön szobába vittek, és a számítógép képernyőjén egy női kísérletező által elvégzett munkamemória-feladatokat elvégezték. A kísérletek végén egy kis ajándékot adtak át minden résztvevőnek.

Eredmények

A három csoport közötti iskolai teljesítménybeli különbségek tesztelésére a GLM univariance elemzését (a SES effektusok kiértékelésével) alkalmaztuk, és egy többszintű modellezési (MLM) paradigmát (Preacher et al., 2010) alkalmaztunk a munkamemória szerepének feltárására az egyesületben. a gyermekkori elhízás és a tanulmányi teljesítmény között. A varianciaanalízist (ANOVA) és a tervezett post hoc (Bonferroni) teszteket alkalmaztuk a három munkamemória feladat csoporthatásainak vizsgálatára.

A három csoport iskolai teljesítménybeli különbségei és a munkamemóriával való kapcsolat

A BMI, a munkamemória és a tanulmányi teljesítmény mediációs modellje. A BMI-től a tanulmányi teljesítményig vezető utat illetően a felső c-súly a modellben a memória nélküli, az alsó c'-súly pedig a munkamemóriával való hatást jelezte a modellben. ∗ p ∗∗ p ∗∗∗ p 2 = 0,06; F (2,156) = 4,343, p = 0,015, ri 2 = 0,05]. A Bonferroni-teszt azt mutatta, hogy a normál súlyú csoport (M = 57,14, SD = 10,29) magasabb pontszámot ért el, mint az elhízott csoport (M = 52,70, SD = 8,78) az alapmunkamemória-tesztben (p = 0,043). Ezzel szemben az elhízott csoport (M = 64,86, SD = 8,28) jobban teljesített, mint a normál súlycsoport (M = 60,34, SD = 8,78) a második munkamemória-feladatban étel/ital jegyekkel (p = 0,006). A harmadik munkamemória-feladat három csoportja között nem volt szignifikáns különbség [F (2156) = 0,12, p = 0,89]. A három munkamemória-feladat átlagos visszahívási pontszáma a Ábra 4. ábra 4 .

Három csoport munkamemória teljesítményének összehasonlítása az egyes tesztelési szakaszokban.

Vita

Két fontos megállapítás volt a jelen tanulmányban: egyrészt az eredmények azt mutatták, hogy a gyermekkori elhízás gyenge tanulmányi teljesítménnyel volt összefüggésben, és hogy az elhízott gyermekek körében ez a gyenge iskolai teljesítmény részben a gyenge alapvető munkamemória-képességüknek volt köszönhető. A második megállapítás az, hogy bár az elhízott gyermekek rosszabbul teljesítettek, mint a normál testsúlyú gyermekek az alapvető munkamemória-tesztekben, a munkamemória feladatban több ételt/italt tartalmazó elemre emlékeztettek, mint a normál testsúlyú gyermekek. Ez azt mutatta, hogy az elhízott gyerekek érzékenyebbek az étel/ital jelzéssel ellátott memóriaanyagokra, ami azt jelzi, hogy az elhízott gyermekek munkamemória-hiánya lehet területspecifikus.

A gyermekkori elhízás és a gyenge iskolai teljesítmény közötti kapcsolat elbátortalanító tényezőt mutat be a különböző kultúrákban. Az Egyesült Államokban, Nyugat-Európában, Dél-Amerikában és Ázsiában elvégzett kilenc tanulmány áttekintése következetes és jelentős társulásra utal (Taras és Potts-Datema, 2005). Egy másik, nemrégiben végzett longitudinális vizsgálat azt mutatta, hogy az ötödik évfolyamon a testsúly alacsonyabb tanulmányi eredményeket jelzett előre a nyolcadik osztályban, és ez a kapcsolat fennmaradt számos lehetséges zavaró változó ellenőrzése után, beleértve a társadalmi-gazdasági mutatókat, a fizikai aktivitást és a tévénézést (Purtell és Gershoff, 2015). A zavaró változók közül a szocioökonómiai jellemzőket könnyebben megfigyelhetik a többi hallgató, és a rosszabb tanulmányi teljesítménnyel való esetleges összefüggése hozzájárulhat a túlsúly megbélyegzéséhez, amely fordított esetben rossz iskolai teljesítményhez vezethet. Míg tanulmányunkban a társadalmi-gazdasági helyzet ellenőrzése után továbbra is jelentős összefüggést találtunk az elhízás és a tanulmányi teljesítmény között. Ez a tanulmány kínai gyerekeken alapult, és következetes eredményeket szolgáltatott az elhízott gyermekek rossz iskolai teljesítményéről.

Vizsgálatunkban azonosították a gyermekkori elhízás és a gyenge tanulmányi teljesítmény közötti összefüggés lehetséges mechanizmusát, mivel eredményeink azt mutatták, hogy a munkamemória részben közvetítette a kapcsolatot a gyermekkori elhízás és a gyenge tanulmányi teljesítmény között. A munkamemória az alapvető kognitív rendszert képviseli, mivel megalapozza azt a képességet, hogy emlékezzen a tevékenységekről a pillanatról pillanatra megjelenő információkra, és arra szolgál, hogy a kognitív feldolgozási kapacitást a szükséglet és fontosság szerint kiosztja a különböző más kognitív rendszerek számára. Világos általánosítás született a matematika, az irodalomtanulás és a munkamemória iránti igény közötti fontos pozitív kapcsolatról. Például a munkamemória egyre inkább részt vesz az aritmetikai tanulásban és a matematikai problémák megoldásában (Swanson, 2014). A kínai és az angol tanulás során a szavak felidézésének és az olvasás megértésének munkamemóriája is nagy kereslet (Bull et al., 2008; Best et al., 2011). Ezenkívül korábbi kutatások kimutatták, hogy az egészséges testsúlyú egyénekhez képest az elhízott gyermekek a munkamemória jelentős károsodását mutatják (Francis és Stevenson, 2011; Stingl és mtsai, 2012; Fitzpatrick és mtsai, 2013; Coppin és mtsai, 2014), amelyek szorosan összefügg a gyenge tanulmányi teljesítményükkel (Judge és Jahns, 2007). A jelenlegi adatok megerősítik azt a korábbi munkát, hogy a munkamemória részben megmagyarázta az elhízott gyermekek hátrányait az akadémiai tanulásban.

A jelen tanulmánynak számos korlátja volt. Az elhízott gyermekek gyenge tanulmányi teljesítményét több tényező befolyásolja; ezért a munkamemória korlátozott szerepet játszik az elhízott gyermekek hátrányainak magyarázatában a tanulmányi teljesítmény tekintetében. Fontos megjegyezni azt is, hogy a jelenlegi vizsgálat mintanagysága nem volt optimális. Így a nagyobb mintanagysággal és további tényezők figyelembevételével végzett jövőbeni tanulmányok segítenek tisztázni a gyermekkori elhízás és a gyenge iskolai teljesítmény közötti összefüggést. E korlátozások ellenére, legjobb tudomásunk szerint, ez az első tanulmány, amely bemutatja a munkamemória szerepét a gyermekkori elhízás és a kínai népesség tanulmányi teljesítményének összefüggésében.

Következtetés

Ez a tanulmány összefüggést talált a gyermekkori elhízás és a kínai gyermekek gyenge tanulmányi teljesítménye között, és jelezte, hogy az elhízott gyermekek iskolai teljesítményének ez a hátránya részben gyenge alapvető munkamemória-képességüknek tudható be. Ezenkívül a jelenlegi eredmények kiterjesztik az elhízott gyermekek tanulási és memóriafolyamataival kapcsolatos bizonyítékokat, jelezve, hogy az elhízott gyermekek munkamemóriájának hiánya területspecifikus lehet.

Szerző közreműködései

NW megtervezte a kísérletet, adatokat gyűjtött és elkészítette a kéziratot. YC összegyűjtötte az adatokat és elemzést végzett. JY kijavította a kézirat teljes nyelvét, és véglegesen jóváhagyta. Az FL technikai támogatásokat és értékes javaslatokat adott a kísérlet tervezésében.

Összeférhetetlenségi nyilatkozat

A szerzők kijelentik, hogy a kutatást bármilyen kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolat hiányában végezték, amely potenciális összeférhetetlenségként értelmezhető.

Lábjegyzetek

Finanszírozás. Ezt a kutatást a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány (81501184, 81571031 projekt) és a Kínai Nemzeti Alapkutatási Program (2013CB835100) támogatta.