Show simple item record

dc.contributor.authorRuotsalainen, Ilona
dc.date.accessioned2020-10-05T13:01:14Z
dc.date.available2020-10-05T13:01:14Z
dc.date.issued2020
dc.identifier.isbn978-951-39-8327-7
dc.identifier.urihttps://jyx.jyu.fi/handle/123456789/72019
dc.description.abstractOver the past decades adolescents have experienced decreased aerobic fitness levels and insufficient physical activity levels. A sedentary lifestyle with little physical activity can be harmful to adolescents’ well-being and health. Despite this, the association between adolescents’ physical activity and aerobic fitness with brain health remains poorly understood. The primary purpose of this dissertation is to examine the association between physical activity and aerobic fitness with brain structure and function in 13–16-year-old adolescents. Additionally, earlier studies regarding the connections between physical activity and aerobic fitness with executive functions have been contradictory in youth. The second purpose of this dissertation is to investigate whether the brain’s white matter properties moderate the relationship between physical activity and aerobic fitness with core executive functions. The first study in this dissertation examined the association between moderate-to-vigorous physical activity and aerobic fitness (assessed using a 20-m shuttle run test) with the brain’s gray matter. The results show that higher level of aerobic fitness, but not physical activity, is related to smaller volume in the left superior frontal gyrus and larger volume in the left pallidum. The second study demonstrates that aerobic fitness, but not the physical activity, is associated with white matter properties in several tracts, but most robustly in the corpus callosum and the superior corona radiata. Furthermore, we found that the white matter moderates the connection of physical activity and aerobic fitness with working memory. The third study concentrated on the resting state functional connectivity of the brain. The findings show that adolescents’ physical activity, but not aerobic fitness, is related to local functional connectivity. However, they also reveal that neither of them is related to interhemispheric functional connectivity, as indicated by homotopic connectivity. Overall, the results of this dissertation show that both physical activity and aerobic fitness are related to an adolescents’ brains. Associations between brain properties and these two measures differ extensively. While aerobic fitness is especially associated with structural measures, physical activity is related to the functional measure at rest. Moreover, the findings related to the moderation analysis suggest that the varying previous results regarding the relationship of physical activity and aerobic fitness with the working memory might be explained by the varying levels of the brain’s white matter.en
dc.description.abstractViimeisten vuosikymmenten aikana nuorten kestävyyskunto on heikentynyt ja fyysisen aktiivisuuden määrä on suurella osalla nuorista liian vähäistä. Runsas paikallaolo ja vähäinen liikunta voivat olla haitallisia nuorten hyvinvoinnille ja terveydelle. Kuitenkaan tutkimustietoa liikunnan ja nuorten aivoterveyden välisestä suhteesta ei juurikaan ole. Tämän väitöskirjan päätarkoitus on tutkia fyysisen aktiivisuuden ja kestävyyskunnon yhteyttä aivojen rakenteisiin ja toimintaan 13–16-vuotiailla nuorilla. Lisäksi aiemmat tutkimustulokset liikunnan vaikutuksista nuorten kognitiivisiin toimintoihin, erityisesti toiminnanohjaukseen, ovat osittain ristiriitaiset eikä ole varmasti tiedossa mikä aiheuttaa nämä ristiriitaiset tulokset. Väitöskirjan toisena tarkoituksena onkin selvittää, vaikuttaako aivojen valkean aineen taso fyysisen aktiivisuuden/kestävyyskunnon ja toiminnanohjauksen välillä olevan yhteyden suuntaan tai voimakkuuteen. Väitöskirjan kahdessa ensimmäisessä tutkimuksessa tutkin keskiraskaan ja raskaan fyysisen aktiivisuuden ja kestävyyskunnon (arvioitu 20 m sukkulajuoksutestillä) yhteyttä sekä aivojen harmaaseen aineeseen että valkean aineen ratoihin. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että parempi kestävyyskunto on yhteydessä vasemman yläetupoimun pienempään tilavuuteen sekä vasemman linssitumakkeen pallon suurempaan tilavuuteen. Aivojen valkean aineen osalta kestävyyskunnon havaittiin olevan yhteydessä useiden eri valkean aineen ratojen ominaisuuksiin. Selkein yhteys näkyi kunnon sekä aivokurkiaisen ja ylemmän corona radiatan välillä. Lisäksi valkean aineen havaittiin vaikuttavan fyysisen aktiivisuuden/kestävyyskunnon ja työmuistin väliseen yhteyteen. Fyysisen aktiivisuuden ja aivojen harmaan tai valkean aineen välillä ei havaittu merkittävää yhteyttä. Kolmas tutkimus tarkasteli aivojen lepotilan toimintaa. Tulokset osoittavat, että nuorten fyysinen aktiivisuus, muttei kestävyyskunto, on yhteydessä aivojen paikalliseen yhdistyneisyyteen. Kokonaisuutena tämän väitöskirjan tulokset osoittavat sekä fyysisen aktiivisuuden että kestävyyskunnon olevan yhteydessä nuorten aivojen ominaisuuksiin. Kytkökset näiden kahden liikuntamuuttujan ja aivojen ominaisuuksien välillä kuitenkin eroavat huomattavasti. Kunto on yhteydessä erityisesti aivojen rakenteisiin, kun taas fyysinen aktiivisuus on yhteydessä aivojen toimintaan levossa. Lisäksi tutkimuksen tulokset ehdottavat, että vaihtelevat tulokset liittyen liikunnan ja työmuistin väliseen yhteyteen voivat selittyä aivojen valkean aineen tasolla.fi
dc.relation.ispartofseriesJYU dissertations
dc.relation.haspart<b>Artikkeli I:</b> Ruotsalainen, Ilona; Renvall, Ville; Gorbach, Tetiana; Syväoja, Heidi J.; Tammelin, Tuija H.; Karvanen, Juha; Parviainen, Tiina (2019). Aerobic fitness, but not physical activity, is associated with grey matter volume in adolescents. <i>Behavioural Brain Research, 362 (0), 122-130.</i> <a href="https://doi.org/10.1016/j.bbr.2018.12.041"target="_blank"> DOI: 10.1016/j.bbr.2018.12.041</a>
dc.relation.haspart<b>Artikkeli II:</b> Ruotsalainen, Ilona; Gorbach, Tetiana; Perkola, Jaana; Renvall, Ville; Syväoja, Heidi J.; Tammelin, Tuija H.; Karvanen, Juha; Parviainen, Tiina (2020). Physical activity, aerobic fitness, and brain white matter : Their role for executive functions in adolescence. <i>Developmental Cognitive Neuroscience, 42, 100765.</i> <a href="https://doi.org/10.1016/j.dcn.2020.100765"target="_blank"> DOI: 10.1016/j.dcn.2020.100765</a>
dc.relation.haspart<b>Artikkeli III:</b> Ruotsalainen, I., Glerean, E., Karvanen, J., Gorbach, T., Renvall, V., Syväoja, H.J., Tammelin, T.H. & Parviainen, T. (2020) Physical activity is positively associated with local functional connectivity in adolescents’ brains. <i>Submitted manuscript.</i>
dc.subjectfyysinen aktiivisuus
dc.subjectfyysinen kunto
dc.subjecttoiminnanohjaus (psykologia)
dc.subjectliikuntaharrastus
dc.subjectliikunta
dc.subjectaerobinen suorituskyky
dc.subjectnuoruus
dc.subjectnuoret
dc.subjectaivot
dc.subjectvalkea aine
dc.subjectphysical activity
dc.subjectaerobic fitness
dc.subjectadolescence
dc.subjectgray matter
dc.subjectwhite matter
dc.subjectfunctional connectivity
dc.subjectexecutive functions
dc.subject.otherharmaa ainefi
dc.subject.othergrey matteren
dc.subject.otheraerobinen kuntofi
dc.subject.otheraerobic fitnessen
dc.titleThe Association of Physical Activity and Aerobic Fitness with Brain Structure and Functional Connectivity in Adolescents
dc.identifier.urnURN:ISBN:978-951-39-8327-7
dc.subject.ysoaivotfi
dc.subject.ysobrainen
dc.subject.ysofyysinen aktiivisuusfi
dc.subject.ysophysical activenessen
dc.subject.ysonuoretfi
dc.subject.ysoyoung peopleen
dc.subject.ysoliikuntafi
dc.subject.ysophysical trainingen
dc.subject.ysovalkea ainefi
dc.subject.ysovalkea ainefi
dc.date.digitised


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record