Diese kontrollierte Interventionsstudie untersuchte die Wirkung eines 12-wöchigen schulbasierten Bewegungsprogramms auf die kognitive Funktion und die körperliche Fitness bei Kindern mit einer Entwicklungskoordinationsstörung. Es wurden signifikante Verbesserungen in der exekutiven Funktion, der Leistung im mentalen Drehen, der Sprintfähigkeit und der Kraft der unteren Extremitäten beobachtet, insbesondere bei Kindern mit einer wahrscheinlichen Entwicklungskoordinationsstörung (pDCD).
Forschungsartikel
Auswirkungen eines schulbasierten körperlichen Trainings auf die kognitive Funktion und die körperliche Fitness bei Kindern mit umschriebener Entwicklungsstörung der motorischen Funktionen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Diese kontrollierte Interventionsstudie untersuchte die Wirkung eines 12-wöchigen, schulbasierten körperlichen Trainingsprogramms auf die kognitive Funktion und körperliche Fitness bei Kindern mit wahrscheinlicher Entwicklungskoordinationsstörung (pDCD). Insgesamt 116 Kinder mit pDCD und 60 typisch entwickelnde (TD) Kinder wurden vor und nach der Intervention untersucht. Die Trainingsgruppe (TG) und die TD-Gruppe nahmen an der Trainingsintervention teil, während die Kontrollgruppe (CG) kein Training erhielt. Zu den kognitiven Endpunkten gehörten die exekutive Funktion und die Leistung im mentalen Drehen, während zu den Parametern der körperlichen Fitness die Weitsprungleistung aus dem Stand (SBJ), der 50-m-Sprint und die 50-m × 8 Pendellaufleistung zählten. Die Befunde zum Ausgangspunkt zeigten bei Kindern mit pDCD im Vergleich zu TD-Kindern signifikant geringere kognitive und motorische Leistungen. Nach der Intervention wurden signifikante, gruppenspezifische Verbesserungen beobachtet. Kinder mit pDCD wiesen signifikante Zuwächse in der exekutiven Funktion, der Leistung im mentalen Drehen, der Sprintfähigkeit und der explosiven Kraft der unteren Extremitäten auf und zeigten in mehreren Bereichen stärkere kognitive Verbesserungen als die TD-Kinder. Diese Ergebnisse untermauern die positive Rolle strukturierter, schulbasierter körperlicher Aktivitätsprogramme bei der Verbesserung der kognitiven und körperlichen Leistungsfähigkeit von Kindern mit pDCD.
Einleitung
Die Entwicklungs-Koordinationsstörung (EKS) ist eine neurodevelopmentale Erkrankung, die bei Kindern durch erhebliche motorische Beeinträchtigungen gekennzeichnet ist und die motorische Fähigkeitsentwicklung sowie die allgemeinere Entwicklungsfunktion negativ beeinflusst1. Weltweit sind etwa 5–6 % der schulpflichtigen Kinder von einer EKS betroffen2. Laut der Klassifikation des Diagnostischen und Statistischen Manuals Psychischer Störungen (DSM-IV) ist die EKS mit Schwierigkeiten beim Ausführen verschiedener alltäglicher Aufgaben und funktioneller Aktivitäten verbunden, einschließlich der Teilnahme an Freizeitbeschäftigungen, Erholungsveranstaltungen und schulischen Aufgaben3. Diese Entwicklungsstörung zeigt sich häufig in der Kindheit durch beeinträchtigte Selbstversorgungsfähigkeiten und eine verminderte Teilnahme an körperlichen Aktivitäten4. Über motorische Schwierigkeiten hinaus legen zunehmende Befunde nahe, dass die EKS auch mit Beeinträchtigungen in mehreren kognitiven Bereichen assoziiert ist, die für die motorische Planung, das Lernen und die alltägliche Funktionsfähigkeit relevant sind.
Es wurde vorgeschlagen, dass die DCD mit einem Mangel an vorhersagender Kontrolle einhergeht und sich in Effektorsystemen manifestiert5. Frühere Studien deuten darauf hin, dass Kinder mit DCD erhebliche kognitive Defizite aufweisen, insbesondere in der räumlichen Wahrnehmung und der exekutiven Funktion6,7,8. Diese Beeinträchtigungen können die räumlich-zeitliche Integration, die Objektlokalisierung, die Bewegungsplanung und die motorische Koordination im Vergleich zu altersentsprechend entwickelten (TD) Gleichaltrigen beeinflussen. Mentale Rotation ist die Fähigkeit des menschlichen Gehirns, Objekte im Raum zu manipulieren; dabei verändern sich die Objekte in ihrer Position im Raum und stellen eine wesentliche Komponente der räumlichen Kognition dar9. Die Fähigkeit zur mentalen Rotation gilt zudem als Prädiktor für motorische Leistungen und sportliche Performance10. Daher könnte die Beurteilung der Leistung in der mentalen Rotation wichtige Erkenntnisse über kognitive Funktionen und Defizite in der visuell-räumlichen Verarbeitung bei Kindern mit wahrscheinlicher entwicklungsbedingter Koordinationsstörung (pDCD) liefern. Neben der räumlichen Kognition hat sich die exekutive Funktion als weiterer wichtiger Bereich kognitiver Leistung herauskristallisiert, der die motorische Leistungsfähigkeit und das adaptive Verhalten bei Kindern mit DCD beeinflussen könnte.
Gleichzeitig haben Studien gezeigt, dass Kinder mit DCD auch Defizite in der exekutiven Funktion aufweisen11. Exekutive Funktionen sind kognitive Prozesse höherer Ordnung, die an der Aufmerksamkeitsregulation, inhibitorischen Kontrolle, dem Arbeitsgedächtnis und der kognitiven Flexibilität beteiligt sind. Diese Funktionen sind entscheidend für den schulischen Erfolg und die alltägliche Bewältigung von Aufgaben12. Trotz zunehmender Hinweise auf kognitive Dysfunktionen bei DCD bleibt jedoch unklar, ob eine Bewegungsintervention die exekutive Funktion und die räumliche Kognition bei Kindern mit pDCD im Vergleich zu altersentsprechenden gesunden Kindern (TD) ähnlich verbessern kann. Da kognitive und motorische Funktionen eng miteinander verknüpft sind, könnten diese Beeinträchtigungen auch zu einer verminderten Teilnahme an körperlicher Aktivität und niedrigeren körperlichen Fitnesswerten bei Kindern mit DCD beitragen.
Die körperliche Fitness von Kindern ist ein wichtiger unabhängiger Prädiktor für gesundheitliche Ergebnisse13. Neuere Studien deuten darauf hin, dass Kinder mit einer Diagnose einer DCD im Allgemeinen eine geringere körperliche Fitness aufweisen als ihre altersentsprechend entwickelten Altersgenossen. Eine Studie von Farhat et al. zeigte, dass diese Kinder eine verminderte aerobe Kapazität aufwiesen, die mit einer reduzierten Lungenfunktion und veränderten muskulären Reaktionen in Verbindung zu stehen schien14. Frühere Studien berichteten ebenfalls über Unterschiede in der Muskelausdauer und bei explosiven Ganzkörperbewegungen bei Kindern mit pDCD, obwohl die Ergebnisse bezüglich der Oberkörperschwäche uneinheitlich bleiben15,16. Daher ist das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Defiziten in der körperlichen Fitness und verbessernden Effekten durch körperliche Aktivität bei Kindern mit pDCD klinisch weiterhin von großer Bedeutung.
Obwohl frühere Studien kognitive Beeinträchtigungen, motorische Defizite und die vorteilhaften Effekte von Bewegung bei Kindern mit DCD getrennt voneinander untersucht haben, gibt es nur begrenzte Hinweise darauf, kognitive Funktion und körperliche Fitness gleichzeitig nach einer strukturierten, schulbasierten Bewegungsintervention zu evaluieren. Insbesondere inwieweit Kinder mit pDCD im Vergleich zu entwicklungsnormalen (TD) Altersgenossen auf eine Bewegungsintervention ansprechen, ist bisher unzureichend erforscht. Daher bewertete die vorliegende kontrollierte Interventionsstudie die Effekte einer zwölfwöchigen, schulbasierten Bewegungsintervention auf exekutive Funktion, räumliche Kognition und körperliche Fitness bei Kindern mit pDCD im Vergleich zu TD-Kindern. Die Studie verglich zudem interventionsbedingte Veränderungen zwischen Kindern mit pDCD und TD-Kindern. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass Kinder mit pDCD nach der Intervention signifikante, bewegungsbedingte Verbesserungen in kognitiven Leistungen und körperlicher Fitness zeigen würden, wobei das Ausmaß der Verbesserung sich von dem bei TD-Kindern beobachteten unterscheiden könnte.
Protokoll
Die ethische Genehmigung für die Studie wurde von dem Ethikkomitee der Shanghai University of Medicine and Health Sciences erhalten (Genehmigungsnummer: 2021-NFC-10-150203198809). Die Studie wurde prospektiv bei ClinicalTrials.gov registriert (ID: NCT06544317).
Studienpopulation und Rekrutierung
Die Teilnehmer wurden aus Grundschulen in drei verschiedenen Bezirken von Shanghai rekrutiert. Vor Beginn des Rekrutierungsprozesses verteilten die Forscher Informationsbriefe an die Eltern der Kinder. In diesen Briefen wurden die Ziele, die Bedeutung und die Methodik der Studie erläutert und ein Einwilligungsformular beigefügt. Eltern, die zustimmten, teilzunehmen, wurden gebeten, das Einwilligungsformular zu unterschreiben und einen über einen QR-Code zugänglichen Online-Fragebogen auszufüllen. Die erhobenen Informationen umfassten den Fragebogen zur Entwicklungskoordinationsstörung (Developmental Coordination Disorder Questionnaire, DCDQ), die ADHS-Rating-Skala-VI sowie weitere demografische Angaben zu den Teilnehmern. Auf die Antworten im Fragebogen hatten ausschließlich die Mitglieder des Forschungsteams Zugriff. Die Kontaktdaten des leitenden Forschers wurden ebenfalls bereitgestellt, um Elternanfragen beantworten zu können.
Insgesamt nahmen 2.761 Kinder und ihre Eltern an dieser Studie teil. Die Kinder wurden zunächst mit dem Developmental Coordination Disorder Questionnaire (DCDQ)17,18 untersucht. Basierend auf den Einschätzungen der Lehrkräfte wurden jene Kinder ausgewählt, bei denen ein potenzieller pDCD vorlag, jedoch keine Anzeichen für intellektuelle oder kognitive Beeinträchtigungen bestanden, um sie einer weiteren Beurteilung zu unterziehen. Diese Kandidaten wurden anschließend mit dem Movement Assessment Battery for Children, Second Edition19 evaluiert. Insgesamt wurden 194 Kinder während des Screenings als potenzielle pDCD-Kandidaten identifiziert. Nach Ausschluss von 78 Kindern, die nicht die Einschlusskriterien erfüllten, erfüllten 116 Kinder die Studienkriterien für pDCD und wurden mithilfe einer computergenerierten Zufallszahlenzuordnung durch einen unabhängigen Forscher, der nicht an der Ergebnisbeurteilung beteiligt war, zufällig einer Trainingsgruppe (TG; n = 58) oder einer Kontrollgruppe (CG; n = 58) zugewiesen. Die Zuordnungsergebnisse blieben den Beurteilern während der Basislinien- und Post-Interventions-Tests verborgen. Zusätzlich wurde eine Gruppe von typisch entwickelnden Kindern (TD; mittleres Alter 10,35 ± 1,87 Jahre; 48 Jungen und 12 Mädchen) als Vergleichsgruppe hinzugezogen, die hinsichtlich des Geschlechts angeglichen war. Sowohl die TG- als auch die TD-Gruppe nahmen an einem 12-wöchigen körperlichen Trainingsprogramm teil, während die CG-Gruppe keinerlei Trainingsintervention erhielt. Eine schematische Übersicht des Studiendesigns und des experimentellen Ablaufs ist in Abbildung 1 dargestellt.
Teilnahmeberechtigungskriterien
Die Einbeziehungskriterien für die Gruppe der Kinder mit pDCD waren wie folgt: (1) DCDQ-Scores wie folgt: 8–9 Jahre: < 56 Punkte; 10–12 Jahre: < 58 Punkte; (2) Nachweis motorischer Probleme mittels Movement Assessment Battery for Children, Second Edition (MABC-2) (ein Perzentilrang unterhalb von 15 % in mindestens einem Unterpunkt des MABC-2); (3) Alter zwischen 9 und 11 Jahren (Grundschulalter); (4) Kinder mit bekannter geistiger Behinderung, neurologischen Erkrankungen oder klinisch diagnostischer kognitiver Beeinträchtigung, wie sie in Schulakten, durch Eltern oder Lehrkräfte berichtet wurden, wurden von der Teilnahme ausgeschlossen; (5) keine Berichte oder Vorgeschichte anderer neurodevelopmenteller Störungen (z. B. ADHS) durch die Eltern. Vor der Untersuchung stellten die Forschenden sicher, dass die Eltern die Skala zur Beurteilung der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS-Rating-Skala-VI20) ausgefüllt hatten. Kinder, deren Werte auf der ADHS-Rating-Skala-VI den alters- und geschlechtsadjustierten Ausschlusswert des 98. Perzentils überstiegen, wurden gemäß etablierter Screening-Kriterien für ADHS21 von der Teilnahme ausgeschlossen. Die Kinder der TD-Gruppe erfüllten zusätzlich dieselben Ausschlusskriterien wie die pDCD-Gruppe, einschließlich des Fehlens von ADHS, neurologischen Erkrankungen, geistiger Behinderung oder anderer neurodevelopmenteller Störungen.
Die zweite Auflage der Movement Assessment Battery for Children (MABC-2) ist für die Anwendung bei Kindern im Alter von 3 bis 16 Jahren vorgesehen19. Sie umfasst acht spezifische Aufgaben, die eine Reihe von Fähigkeiten bewerten. Dazu gehören Feinmotorik, Grobmotorik, Gleichgewicht und verwandte Funktionen. Jede Aufgabe ergab einen Rohwert, der für das Alter des Kindes standardisiert wurde. Diese standardisierten Werte werden über drei Subkomponenten hinweg summiert, um einen Bewegungs-Subdomänen-Score zu berechnen. Ein höherer Wert weist auf eine bessere motorische Koordination hin. Die MABC-2 zeigte eine hohe innere Konsistenz (α = 0,90) und zuverlässige Test-Wiederholungs-Test-Gesamtwerte (ICC = 0,97)22, zusätzlich zur Nachweisung diskriminanter Validität zur Identifizierung motorischer Störungen23.
Randomisierung und Gruppenzuordnung
Alle Kinder waren rechtshändig, wie mit der Edinburgher Händigkeitsskala24 ermittelt wurde. In die endgültige Analyse wurden insgesamt 116 Kinder mit pDCD (98 Jungen und 18 Mädchen) sowie 60 Kinder mit typischer Entwicklung (48 Jungen und 12 Mädchen) eingeschlossen. Weitere Einzelheiten zur Teilnehmerauswahl, Beurteilung der Eignung, Randomisierung und Gruppenzuordnung sind im Unterabschnitt Studienpopulation und Rekrutierung enthalten und in Abbildung 1 zusammengefasst.
Bewertungspersonal und Verblindung
Der experimentelle Aufbau dieser Studie wurde sorgfältig gemäß dem standardisierten Bewertungsinstrument MABC-2 gestaltet, und die Versuchsleiter waren geschulte und lizenzierte Forscher. Die gesamte Studie wurde in Absprache und Zusammenarbeit mit Experten für Sportrehabilitation, die über Erfahrung in der pDCD-Ausbildung verfügen, durchgeführt. Die Trainer und Betreuer in der Studie waren Sportlehrer mit mehr als fünfjähriger Unterrichtserfahrung. Jede Gruppe bestand aus zehn Kindern, wobei ein Trainer die Bewegungen erklärte und zwei weitere für die Betreuung der Kinder während des Trainings zuständig waren. Fünf Studierende der Physiotherapie waren bei allen Tests anwesend, um sicherzustellen, dass die Teilnehmer bei beiden Tests identisch waren. Die für die kognitiven und körperlichen Fitness-Tests verantwortlichen Auswerter waren hinsichtlich der Gruppenzuordnung der Teilnehmer verblindet. Aufgrund der Art der Bewegungsintervention konnten die Trainer, die die Trainingseinheiten leiteten, nicht verblindet werden.
Testzeitplan
Alle Vortests wurden innerhalb von drei Tagen vor Beginn der Trainingsintervention bei den Kindern durchgeführt, während die Nachtests innerhalb von drei Tagen nach der letzten Trainingseinheit erfolgten (abhängig von der Trainingszeit der Gruppe). Diese Studie verwendete ein prospektives kontrolliertes Interventionsdesign.
Verfahren
Die Studie bewertete 176 Teilnehmer (116 Kinder mit pDCD und 60 Kinder mit typischer Entwicklung) hinsichtlich kognitiver und körperlicher Fitness vor und nach der Intervention. Siehe Tabelle 1 für das Trainingsprogramm für motorische Fähigkeiten. Es wurden dreimal wöchentlich über einen Zeitraum von 12 Wochen hinweg jeweils 90 Minuten dauernde, außerschulische Trainingseinheiten durchgeführt. Jede Sitzung begann mit einem 20-minütigen Aufwärmen, gefolgt von 60 Minuten mit drei oder vier Aufgaben, die auf die gezielte Förderung spezifischer Fähigkeiten abzielten (aerobes Training, Krafttraining, motorische Übungen und Gleichgewichtsaktivitäten, Dehn- und Beweglichkeitstraining sowie Übungen zur Stärkung der Rumpfmuskulatur und zur Körperhaltung), und endete mit einer 10-minütigen Abkühlphase. Die Kinder wurden in sechs Gruppen aufgeteilt, die jeweils aus acht bis zwölf Teilnehmern bestanden. Das Interventionsprogramm war über alle Sitzungen hinweg standardisiert und wurde schrittweise an die Belastungstoleranz und motorische Leistung der Teilnehmer angepasst. Die Trainingsintensität wurde von betreuenden Sportlehrkräften anhand der Absolvierung der Sitzungen und der Teilnahmeüberwachung kontrolliert. Die Anwesenheit wurde während des gesamten Interventionszeitraums dokumentiert.
Prüfverfahren und Messgeräte
Körperliche Fitness und anthropometrische Maße
Es wurden drei körperliche Fitness-Tests durchgeführt, darunter der Standweitsprung (SBJ), der 50-m-Sprint und der 50-m × 8 Pendellauf25. Die Schüler erhielten die Anweisung, aus stehender Position heraus den 50-m-Sprint mit maximaler Anstrengung zu absolvieren. Der Test wurde zweimal durchgeführt, und das schnellste Ergebnis wurde dokumentiert. Der SBJ-Test wurde auf einer ebenen Fläche durchgeführt, um die Explosivkraft der unteren Extremitäten zu überprüfen. Der Pendellauf diente zur Beurteilung von Geschwindigkeit, Beweglichkeit und Ausdauer der Kinder26; die Kinder erhielten die Anweisung, so schnell wie möglich zwischen zwei Punkten hin und her zu laufen. Die Körpergrößen der Teilnehmer wurden mit einem Stadiometer auf 0,1 cm genau gemessen, und ihr Körpergewicht wurde mit demselben Gerät auf 0,1 kg genau bestimmt. Die Kinder wurden in leichter Schulbekleidung und ohne Schuhe gewogen, und alle anthropometrischen Messungen wurden von derselben geschulten Person vorgenommen.
Kognitive Funktion
Kognitive Aufgaben wurden computerisiert und in einem standardisierten Laboreinstellung durchgeführt. Reaktionszeit und Antwortgenauigkeit wurden für jeden Durchgang erfasst. Die Teilnehmer absolvierten Eingewöhnungsdurchgänge vor der eigentlichen Testung. Die Reihenfolge der Stimuluspräsentation wurde über die Durchgänge hinweg randomisiert.
Aufgaben zur mentalen Rotation
Den Kindern wurde erklärt, objektbasierte mentale Rotationstrategien anzuwenden, indem sie ihren Körper ruhig hielten und visuelle Reize mental aus einer stationären Perspektive heraus manipulierten, um objektbasierte Transformationen vorzunehmen27. Zwei Abbildungen von „Giraffen“ wurden gleichzeitig präsentiert, wobei das linke Bild als Hauptfokus festgelegt war, während das rechte Bild winklige oder spiegelbildliche Unterschiede zeigte. Die Winkelabweichungen betrugen 0°, 60°, 120° oder 180°. Die Kinder sollten so schnell und genau wie möglich entscheiden, ob die beiden Abbildungen identisch waren.
Modifizierter Stroop-Test
Es wurde eine computerisierte modifizierte Stroop-Aufgabe mit zwei Bedingungen – Benennung (Nicht-Ausführung) und Ausführung – verwendet28. In der Benennungsbedingung wird ein farbiges „XXX“ auf dem Bildschirm angezeigt, und die Kinder werden angewiesen, die Taste zu drücken, die der angezeigten Farbe entspricht. In der Ausführungsbedingung wird ein ablenkend gefärbtes chinesisches Schriftzeichen in Blau oder Rot präsentiert, und die Kinder sollen die Taste drücken, die der Farbe des Wortes entspricht, nicht seiner Bedeutung. Die Bedingung wird als kongruent definiert, wenn Farbe und Bedeutung übereinstimmen, und als inkongruent, wenn sie nicht übereinstimmen.
Statistische Analyse
Analysen der körperlichen Fitness
Für jede Variable wurde eine varianzanalytische Untersuchung mit gemischtem Design (ANOVA) durchgeführt, wobei drei Gruppen (TG, CG und TD) Vor- und Nachtests absolvierten, um die Wirksamkeit der schulbasierten Bewegungsintervention zu bestimmen. Bei den Tests zur körperlichen Fitness kam eine varianzanalytische Untersuchung mit gemischtem Design und Messwiederholung 3 × 2 (Gruppe [TG, CG und TD] × Zeitpunkt [Ausgangswert und nach der Intervention]) zum Einsatz, um die Ergebnisse zu analysieren. Zusätzlich wurden gepaarte t-Tests verwendet, um die Ergebnisse jeder Gruppe vor und nach der Intervention zu bewerten. Im Anschluss an signifikante ANOVA-Effekte wurden post-hoc paarweise Gruppenvergleiche durchgeführt.
Statistische Annahmen
Die Normalverteilung der Daten wurde mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests überprüft, während die Varianzhomogenität mit dem Levene-Test bewertet wurde. Die Annahme der Sphärizität für Messwiederholungsfaktoren wurde mittels des Mauchly-Tests geprüft, und Greenhouse-Geisser-Korrekturen wurden angewendet, wenn Verstöße gegen die Sphärizität festgestellt wurden.
Kognitive Aufgabenanalysen
Zur Erfassung der Reaktionszeiten und Korrektheitsraten bei kognitiven Aufgaben von Kindern wurde computergestützte kognitive Testsoftware verwendet. Alle fehlerhaften Durchgänge sowie Durchgänge mit mehr als drei Standardabweichungen wurden als Ausreißer entfernt. Eine gemischte 3 × 2 × 2-Varianzanalyse (Gruppe [TG, CG und TD] × Zeitpunkt [Ausgangswert und nach der Intervention] × 2 Bedingungen [nicht-exekutive Bedingungen und exekutive Bedingungen]) wurde durchgeführt, um die Reaktionszeit und die Korrektheitsrate in der Stroop-Aufgabe für jede Gruppe zu untersuchen. Bei den Mental-Rotation-Aufgaben wurde eine gemischte 3 × 2 × 4-Varianzanalyse (Gruppe [TG, CG und TD] × Zeitpunkt [Ausgangswert und nach der Intervention] × Winkelabweichung [0°, 60°, 120° oder 180°]) durchgeführt, um die Variablen Reaktionszeit und Fehlerquote zu bewerten. Wo angebracht, wurden post-hoc paarweise Vergleiche nach signifikanten Interaktionen oder Gruppeneffekten durchgeführt. Vor dem eigentlichen Experiment wurden die Kinder mit den Testverfahren vertraut gemacht und durchführten eine bestimmte Anzahl von Übungsdurchgängen. Sobald die Genauigkeit 75 % erreichte, begann der Test; in allen Bedingungen zeigte die Studie keinen bemerkenswerten Unterschied in der Genauigkeit zwischen den beiden Gruppen. Schließlich legten die Forscher die Signifikanzschwelle auf p < 0,05 fest. Die Effektgrößen wurden als partielle Eta-Quadrate (η2) angegeben. Die Forscher analysierten und statistisch verglichen alle Daten mithilfe von Statistiksoftware.
Ergebnisse
Teilnehmermerkmale
Die Studie zeigte signifikante Unterschiede in den MABC-2- und DCDQ-Scores zwischen den pDCD- und TD-Gruppen. Wie erwartet ergaben post-hoc-Vergleiche nach der Least-Significant-Difference-Methode (LSD) einen signifikanten Unterschied zwischen TG und TD, jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen TG und CG (Tabelle 2).
Einhalten und Compliance der Intervention
Die Teilnahme und Beteiligung wurde während des gesamten 12-wöchigen Interventionszeitraums überwacht. Die Teilnehmer der Trainingsgruppe zeigten eine hohe Adhärenz zum Interventionsprotokoll, mit einer durchschnittlichen Teilnahmequote von 92,3 %. Insgesamt absolvierten 53 Teilnehmer (91,4 %) mehr als 90 % der geplanten Trainingseinheiten. Es wurden keine interventionsbezogenen unerwünschten Ereignisse gemeldet.
Ergebnisse der exekutiven Funktion
Tabelle 3 fasst die Reaktionszeit (RT, ms) Ergebnisse für die Bedingungen der exekutiven Funktionstasks zusammen, wobei niedrigere RT-Werte auf eine bessere Aufgabenleistung hinweisen. Die Ergebnisse der Analyse exekutiver Funktionen zeigten, dass die Wechselwirkungen von Zeit × Bedingung × Gruppe (F(4, 346) = 12,49, p < .001, η2 = 0,13), Zeit × Gruppe (F(2, 173) = 16,26, p < .001, η2 = 0,16), Zeit × Bedingung (F(2,346) = 38,06, p < .001, η2 = 0,18) und Bedingung × Gruppe (F(4,346) = 62,02, p < .001, η2 = 0,42) signifikant waren. Die Haupteffekte der Zeit (F(1, 173) = 50,67, η2 = 0,23), der Bedingung (F(2,346) = 1824,61, p < .001, η2 = 0,91) und der Gruppe (F(2, 173) = 100,64, p < .001, η2 = 0,54) waren signifikant (Tabelle 3). Die Genauigkeitsraten lagen in allen Bedingungen exekutiver Funktionen über 95 % und zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen; daher werden nur die RT-Ergebnisse dargestellt. Insgesamt nahmen die Reaktionszeiten nach der Intervention ab, was auf eine verbesserte Leistung bei exekutiven Funktionen hindeutet, wobei Kinder in der pDCD-Trainingsgruppe stärkere Verbesserungen zeigten als diejenigen, die kein Training erhielten.
Ergebnisse der mentalen Rotation
Tabelle 4 zeigt die Reaktionszeiten (RT, ms) unter vier Winkelunterschiedsbedingungen (0°, 60°, 120° und 180°), wobei niedrigere RT-Werte auf eine schnellere mentale Rotationsleistung hinweisen. Die Ergebnisse der Analyse der mentalen Rotation zeigten, dass die Wechselwirkungen von Zeit × Winkelunterschied × Gruppe (F(6, 519) = 14,10, p < .001, η2 = 0,14), Zeit × Gruppe (F(2,173) = 43,09, p < .001, η2 = 0,33), Zeit × Winkelunterschied (F(3, 519) = 45,75, p < .001, η2 = 0,21) sowie Winkelunterschied × Gruppe (F(6,519) = 32,91, p < .001, η2 = 0,28) signifikant waren. Die Haupteffekte der Zeit (F(1, 173) = 151,68, p < .001, η2 = 0,47), des Winkelunterschieds (F(3,519) = 695,63, p < .001, η2 = 0,80) und der Gruppe (F(2, 173) = 486,34, p < .001, η2 = 0,85) waren signifikant (Tabelle 4). Die Genauigkeitsraten blieben unter allen Winkelunterschiedsbedingungen hoch und zeigten keine signifikanten Gruppenunterschiede; daher werden die Reaktionszeiten als primärer Indikator für die Leistung in der mentalen Rotation angegeben. Kinder mit pDCD zeigten signifikante Verbesserungen in der Leistung der mentalen Rotation unter allen Winkelunterschiedsbedingungen nach der Intervention, wobei die größten Verbesserungen bei 120° und 180° beobachtet wurden. Trotz dieser Verbesserungen blieb ihre Leistung nach der Intervention unter der von TD-Kindern.
Ergebnisse zur körperlichen Fitness
Hinsichtlich der körperlichen Leistungstests zeigten die Ergebnisse des 50-m-Sprints, dass die Haupteffekte der Gruppe (F(2, 173) = 96,71, p < .001) und der Zeit (F(1, 173) = 9,54, p = .002) signifikant waren. Die Wechselwirkung Zeit × Gruppe (F(2, 173) = 1,37, p = .257) war jedoch nicht signifikant. Diese Befunde deuten darauf hin, dass sich die Sprintleistung im Verlauf der Zeit bei allen Teilnehmern verbesserte, wobei sich das Ausmaß der Verbesserung zwischen den Gruppen nicht signifikant unterschied.
Die Ergebnisse des SBJ-Tests zeigten, dass die Haupteffekte von Zeit (F(1, 173) = 63,81, p < .001) und Gruppe (F(2, 173) = 84,12, p < 0,001) sowie eine signifikante Zeit × Gruppen-Wechselwirkung (F(2, 173) = 20,20, p < .001, η2 = 0,19) signifikant waren. Die signifikante Zeit × Gruppen-Wechselwirkung zeigt an, dass sich die Veränderungen der explosiven Beinkraft zwischen den Gruppen unterschieden, wobei größere Verbesserungen bei den Teilnehmern beobachtet wurden, die die Bewegungsintervention erhielten.
Für die 50 m × 8er-Shuttle-Run, ein signifikanter Haupteffekt der Zeit wurde beobachtet (F(1, 173) = 5.70, p = 0,018), was auf eine geringfügige Verbesserung über alle Teilnehmer hinweg hindeutet. Der Haupteffekt der Gruppe war jedoch nicht signifikant (F(2, 173) = 2.52, p = 0,083) noch die Zeit × Gruppeninteraktion (F(2, 173) = 1.72, p = 0,183) erreichte statistische Signifikanz (Tabelle 5). Obwohl im Zeitverlauf geringfügige Verbesserungen beobachtet wurden, führte die Intervention nicht zu signifikanten Gruppenunterschieden in der kardiorespiratorischen Ausdauer.
Insgesamt zeigten die Ergebnisse, dass Kinder mit pDCD eine signifikant geringere kognitive und körperliche Leistungsfähigkeit im Ausgangszustand aufwiesen als Kinder mit typischer Entwicklung (TD). Nach der zwölfwöchigen, schulbasierten Bewegungsintervention wurden signifikante Verbesserungen in der exekutiven Funktion, der mentalen Rotation, der Sprintfähigkeit und der explosiven Kraft der unteren Extremitäten beobachtet. Die Trainingsgruppe wies größere Verbesserungen bei mehreren kognitiven Parametern auf als die Kontrollgruppe, was die potenziellen Vorteile strukturierter Bewegungsprogramme für diese Population unterstreicht.
VERFÜGBARKEIT VON DATEN:
Die anonymisierten, auf Ebene der Teilnehmer erhobenen Daten, die die Ergebnisse dieser Studie unterstützen, einschließlich demografischer Informationen, Daten zu Screening- und Motoriktests, Ergebnisse kognitiver Aufgaben, Maße der körperlichen Fitness, Variablen zur Gruppenzuteilung sowie Ergebnisse nach der Intervention, die in den berichteten Analysen verwendet wurden, sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.
Abbildung 1. Übersichtsdarstellung des Rekrutierungsprozesses der Teilnehmer, der Eignungsprüfung, der Gruppenzuordnung, der zwölfwöchigen Trainingsintervention, der Bewertung kognitiver und körperlicher Fitness sowie des Ablaufs der vorher-nachher-Evaluation. Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
| Bereich | Beispiele für Aktivitäten |
| Koordinative Fähigkeiten | a) Hin- und herlaufen zwischen Kegeln, Laufen mit rückwärtigem Beinschlag und Laufen mit hohen Knien. |
| b) „Taschentücher werfen“ (Kinder bilden einen Kreis und jagen einander) | |
| c) Über Hindernisse laufen, durchgehende Hasehüpfer. | |
| Gleichgewichtsfähigkeiten | d) Entlang der markierten Linie gehen |
| e) Auf einem Gleichgewichtsbalken gehen, auf Pflaumenblütenpfählen gehen | |
| f) Rückwärts gehen | |
| Manipulative Fähigkeiten | g) Verschiedene Bälle an Ort und Stelle schlagen (Basketball, Soft-Volleyball, Tennis) |
| h) Drei verschiedene Bälle (Basketball, Soft-Volleyball, Tennis) in den vorgegebenen Bereich werfen | |
| i) Mit dem Fußball hin- und herlaufen mit den Füßen oder den Basketball mit den Händen schlagen oder mit dem Schläger den Ball führend laufen |
Tabelle 1: Übersicht über das 12-wöchige schulbasierte motorische Fähigkeitentraining, einschließlich Übungskategorien, Sitzungsstruktur und repräsentativer körperlicher Aktivitäten, die während der Intervention durchgeführt wurden.
| Gruppe (n) | TG (58) | TD (60) | CG (58) | p-vWert | F |
| MABC-2-Score | 55.81 ± 9.26 | 77.48 ± 8.49** | 55.78 ± 8.21 | ＜.00 | 126.52 |
| DCDQ | 49.31 ± 5.36 | 63.52 ± 7.31** | 49.12 ± 5.76 | ＜.00 | 312.4 |
| Höhe（cm） | 139.81 ± 12.64 | 138.19 ± 9.78* | 136.82 ± 8.72 | 0.06 | 2.78 |
| Gewicht（kg） | 31.21 ± 9.74 | 29.77 ± 9.41 | 30.14 ± 4.72 | 0.18 | 1.74 |
| BMI (kg/m²)2) | 17.73 ± 2.93 | 16.35 ± 3.30 | 16.87 ± 2.41 | 0.91 | 0.09 |
| Hinweis: Die Werte entsprechen dem Mittelwert ± Standardabweichung, sofern nicht anders angegeben. Die Körpergröße wird in Zentimetern (cm), das Gewicht in Kilogramm (kg) und der BMI in kg/m² angegeben.². TG = Trainingsgruppe; CG = Kontrollgruppe; TD = typisch entwickelnd; d = Cohen’s d; DCDQ = Fragebogen zur Entwicklungskoordinationsstörung; BMI = Body-Mass-Index | |||||
| * = p < .05; ** = p < .001, ein signifikanter Unterschied im Vergleich zur TG-Gruppe. | |||||
Tabelle 2: Baseline-Demografie und klinische Merkmale der Teilnehmer der Trainingsgruppe (TG), der Kontrollgruppe (CG) und der Gruppe mit typischer Entwicklung (TD).
| Bedingung | Vor dem Test | Nach dem Test | p-Wert | t-Statistik | |
| Namen | TG | 565,42 ± 35,72 | 544,51 ± 33,84 | < 0,001 | 3,05 |
| TD | 545,52 ± 32,84** | 536,95 ± 40,57 | 0,27 | 1,12 | |
| CG | 559,91 ± 49,52 | 562,25 ± 41,96* | 0,16 | -1,43 | |
| Inkongruent | TG | 1860,87 ± 390,31 | 1505,80 ± 271,45 | < 0,001 | 4,54 |
| TD | 1442,83 ± 383,33** | 1178,13 ± 383,33** | < 0,001 | 6,54 | |
| CG | 1904,61 ± 420,06 | 1919,83 ± 420,72** | 0,38 | -0,87 | |
| Kongruent | TG | 1734,47 ± 392,08 | 1303,35 ± 381,13 | < 0,001 | 5,48 |
| TD | 1159,97 ± 271,13** | 938,83 ± 163,98** | < 0,001 | 5,49 | |
| CG | 1712,46 ± 411,18 | 1718,60 ± 401,11** | 0,85 | -0,19 | |
| Hinweis: Die Werte stellen die Reaktionszeit (RT, Millisekunden) dar und sind als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) angegeben. Niedrigere RT-Werte weisen auf eine bessere Leistung bei der exekutiven Funktionstask hin. TG = Trainingsgruppe; CG = Kontrollgruppe; TD = typische Entwicklung; d = Cohens d; CI = Konfidenzintervall; vor = vor der Intervention; nach = nach der Intervention. | |||||
| * = p < ,05; ** = p < ,001, signifikanter Unterschied im Vergleich zur TG-Gruppe. | |||||
Tabelle 3: Ergebnisse der exekutiven Funktionstests vor und nach der Intervention in der Trainingsgruppe (TG), der Kontrollgruppe (CG) und der Gruppe mit typischer Entwicklung (TD).
| Bedingung | Gruppe | Vortest | Nachtest | P-Wert | T |
| 0° | TG | 2524,24 ± 677,43 | 2255,19 ± 624,69 | 0,03 | 2,26 |
| TD | 1849,32 ± 390,75** | 1817,57 ± 449,13** | 0,71 | 0,38 | |
| CG | 2604,74 ± 669,40 | 2590,95 ± 604,21** | 0,71 | 0,37 | |
| 60° | TG | 3416,48 ± 748,34 | 3150,31 ± 492,06 | 0,03 | 2,29 |
| TD | 2477,35 ± 410,01** | 2325,48 ± 342,86** | 0,03 | 2,3 | |
| CG | 3416,31 ± 721,14 | 3392,17 ± 706,17** | 0,22 | 1,25 | |
| 120° | TG | 5020,02 ± 759,27 | 4035,16 ± 503,58 | <0,001 | 7,72 |
| TD | 2926,47 ± 519,12** | 2804,63 ± 448,48** | 0,03 | 2,17 | |
| CG | 4898,71 ± 658,68 | 4867,28 ± 625,63** | 0,42 | 0,82 | |
| 180° | TG | 5708,78 ± 905,23 | 4449,52 ± 549,37 | <0,001 | 9,31 |
| TD | 3847,85 ± 618,87** | 2797,72 ± 438,22** | <0,001 | 1,68 | |
| CG | 5693,24 ± 999,67 | 5624,28 ± 934,70** | 0,1 | 1,66 | |
| HINWEIS: Die Werte stellen die Reaktionszeit (RT, Millisekunden) während der mentalen Rotationsaufgabe dar und sind als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) angegeben. Niedrigere RT-Werte weisen auf eine schnellere mentale Rotationsleistung hin. TG = Trainingsgruppe; CG = Kontrollgruppe; TD = typisch entwickelnd. | |||||
| * = p < 0,05; ** = p < 0,001 im Vergleich zur TG-Gruppe (post-hoc-Vergleich). | |||||
Tabelle 4: Leistungsergebnisse bei der mentalen Rotationsaufgabe vor und nach der Intervention unter verschiedenen Winkelunterschiedsbedingungen in der Trainingsgruppe (TG), der Kontrollgruppe (CG) und der Gruppe mit typischer Entwicklung (TD).
| Bedingung | Vor dem Test | Nach dem Test | p-Wert | T | |
| 50-m-Sprint | TG | 11,14 ± 1,08 | 10,96 ± 0,94 | 0,03 | 2,21 |
| TD | 9,32 ± 0,59** | 9,11 ± 0,58** | 0,02 | 2,32 | |
| CG | 11,17 ± 1,15 | 11,15 ± 0,98* | 0,57 | 0,57 | |
| Standweitsprungtest | TG | 0,91 ± 0,16 | 1,34 ± 0,31 | ＜,001 | –7,49 |
| TD | 1,26 ± 0,28** | 1,42 ± 0,26** | ＜,001 | –3,78 | |
| CG | 0,91 ± 0,15 | 0,91 ± 0,16** | 0,4 | –0,85 | |
| 50-m × 8 Pendellauf | TG | 2,08 ± 0,25 | 2,05 ± 0,19 | 0,49 | 0,69 |
| TD | 2,03 ± 0,25 | 1,98 ± 0,24 | ＜,001 | 4,23 | |
| CG | 2,11 ± 0,23 | 2,10 ± 0,23 | 0,32 | –0,19 | |
| Hinweis: Die Werte sind als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) angegeben. Die 50-m-Laufzeit wird in Sekunden (s), der Standweitsprung in Metern (m) und der 50-m × 8 Pendellauf in Minuten (min) angegeben. Niedrigere Werte zeigen eine bessere Leistung bei den Sprint- und Pendellauf-Tests an, während höhere Werte eine bessere Leistung beim Standweitsprung anzeigen. TG = Trainingsgruppe; CG = Kontrollgruppe; TD = typisch entwickelnd; d = Cohens d; CI = Konfidenzintervall; vor = vor der Intervention; nach = nach der Intervention. | |||||
| * = p < 0,05; ** = p < 0,001 im Vergleich zur TG-Gruppe (post-hoc-Vergleich). | |||||
Tabelle 5: Ergebnisse der körperlichen Leistungsfähigkeit, einschließlich Standweitsprung, 50-m-Sprint und 50-m × 8 Pendellauf, vor und nach der Intervention in den Studiengruppen.
Diskussion
Diese Studie verglich die inhibitorische Funktion, mentale Rotation und motorischen Fähigkeiten zwischen pDCD- und TD-Kindern. Gleichzeitig wurden die Leistungsänderungen beider Kindgruppen in jeder Funktion nach einer einheitlichen 12-wöchigen schulbasierten Bewegungsintervention verglichen. Die Studie ergab, dass vor der Bewegungsintervention die kognitiven Funktionen von Kindern mit pDCD niedriger waren als die von TD-Kindern, insbesondere bei hohen Winkeln der mentalen Rotation und Aufgaben mit hoher Inhibition. Beim Bewegungstest bestanden vor der Intervention neben dem Langstreckenlauf auch bei anderen Testitems signifikante Unterschiede zwischen pDCD- und TD-Kindern. Nach der 12-wöchigen schulbasierten Bewegungsintervention zeigten sich bei beiden Gruppen Verbesserungen, wobei Kinder mit pDCD bei ausgewählten kognitiven Ergebnissen stärkere Fortschritte aufwiesen.
In Übereinstimmung mit anderen Studien zeigten die Basisdaten, dass Kinder mit pDCD eine schlechtere kognitive Funktion aufwiesen und bei Aufgaben schlechter abschnitten. Mazieros Forschung ergab, dass Kinder mit DCD Schwierigkeiten mit ihrem visuellen Arbeitsgedächtnis haben29. In ihrer Studie berichteten Sartori et al., dass Kinder mit DCD bei Aufgaben zur inhibitorischen Kontrolle (Go/No-Go-App und Hayling-Teil-B-Test) signifikant schlechter abschneiden als Kinder mit typischer Entwicklung (TD), insbesondere bei solchen, die sowohl motorische als auch verbale Reaktionen erfordern. Frühere Studien legten nahe, dass die bei Kindern mit DCD beobachtete verminderte inhibitorische Kontrolle mit funktionellen Unterschieden in neuronalen Netzwerken verbunden sein könnte, die an der Sprach- und Motorikverarbeitung beteiligt sind; diese Mechanismen wurden jedoch in der vorliegenden Studie nicht direkt untersucht30. Frühere neurobildgebende und verhaltensbezogene Studien berichteten über Zusammenhänge zwischen DCD und Beeinträchtigungen der visuellen Integration, der inhibitorischen Kontrolle sowie der motorischen Automatisierung, die die schlechtere Leistung bei kognitiven und motorischen Aufgaben in der vorliegenden Studie teilweise erklären könnten31,32,33,34.
Diese Studie untersuchte auch die räumlichen Fähigkeiten von Kindern mit pDCD, und die Ergebnisse waren konsistent mit unseren Erwartungen. Kinder mit pDCD schnitten bei mentalen Rotationsaufgaben unter allen Winkeln schlecht ab; obwohl sich ihre Leistung nach der Intervention signifikant verbesserte, blieb sie im Vergleich zu Kindern mit typischer Entwicklung (TD) niedriger, insbesondere bei großen Winkeln. Die Studie zeigte außerdem, dass die Leistung in mentalen Rotationen mit der Winkelabweichung variierte, wobei größere Abweichungen mit längeren Reaktionszeiten in beiden Gruppen verbunden waren. Obwohl die Bewegungsintervention die Leistung bei allen Winkelabweichungen verbesserte, wurden bei Kindern mit pDCD die stärksten Verringerungen der Reaktionszeit bei 120° und 180° beobachtet. In Übereinstimmung mit einer früheren Studie35 nahmen die Reaktionszeiten in beiden Gruppen mit zunehmender Winkelabweichung zu. Nach der Intervention zeigten Kinder mit pDCD signifikante Verringerungen der Reaktionszeit bei allen Winkelabweichungen, wobei die größten Verbesserungen bei 120° und 180° auftraten, obwohl ihre Leistung weiterhin unter der von TD-Kindern lag. Diese Befunde könnten auf Unterschiede in den räumlichen Verarbeitungsstrategien zwischen Kindern mit pDCD und TD-Kindern hindeuten; die zugrundeliegenden Mechanismen können jedoch anhand der vorliegenden Daten nicht bestimmt werden. Räumliche Fähigkeiten, die in Studien an Erwachsenen eng mit der motorischen Leistung verknüpft sind, spielen eine entscheidende Rolle bei motorischen Fertigkeiten10. Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von geschlossenen Rückkopplungsschleifen und der Integration visuospazialer Informationen zu motorischen und kognitiven Herausforderungen bei Kindern mit DCD beitragen können; diese Prozesse wurden jedoch in der vorliegenden Studie nicht direkt untersucht. Kinder mit DCD weisen Defizite in der spatiotemporalen Integration auf und treffen häufig falsche Urteile über die räumliche Orientierung und Geschwindigkeit von Objekten; ihre Fähigkeiten zur räumlichen Repräsentation sind oft nicht so ausgeprägt wie die ihrer Altersgenossen36. Ebenso zeigten Jouira et al., dass kognitive Aufgabenanforderungen die Haltungskontrolle und motorische Leistung signifikant beeinflussen, was die enge Wechselwirkung zwischen kognitiver Verarbeitung und motorischer Funktion bei neurodevelopmentellen Populationen unterstreicht37.
Frühere neurobildgebende Studien berichteten über veränderte Aktivierungen in prämotorischen, parietalen und zerebellären Regionen bei Kindern mit DCD während Aufgaben zur motorischen Vorstellung und prädiktiven Kontrolle38,39. Obwohl solche Befunde mögliche Erklärungen für die im vorliegenden Studie beobachteten kognitiven Unterschiede liefern könnten, wurden neurophysiologische Mechanismen nicht direkt untersucht. Daher bedürfen die Mechanismen, die den kognitiven Verbesserungen im Zusammenhang mit körperlicher Aktivität bei Kindern mit pDCD zugrunde liegen, weiterer Untersuchungen.
Frühere Studien zu Bewegungsinterventionen bei Kindern mit DCD haben gezeigt, dass sich Bewegung positiv auf sie auswirkt. Ludyga weist darauf hin, dass angenommen wurde, Bewegung fördere – anstatt normalisiere – exekutive Funktionen. Dennoch legt eine wachsende Zahl von Forschungsergebnissen nahe, dass Personen mit niedrigeren exekutiven Funktionen diese durch regelmäßige körperliche Aktivität normalisieren können40. Daher wird vermutet, dass nur Kinder und Jugendliche mit unterdurchschnittlicher kognitiver Leistung nach dieser Art von Intervention eine verbesserte exekutive Funktionsfähigkeit aufweisen werden. Ähnliche Untersuchungen zeigen, dass Kinder mit ADHS im Vergleich zu ihren Altersgenossen stärkere Vorteile von körperlicher Aktivität haben41. Frühere Studien berichteten, dass Kinder mit exekutiver Dysfunktion möglicherweise größere kognitive Vorteile aus Bewegungsinterventionen ziehen können. In dieser Studie wurde nach der Intervention die Hypothese aufgestellt, dass die Leistungsniveaus aller Kinder jenen von NT-Kindern annähernd entsprechen würden. Mehrere Metaanalysen liefern Belege für verbesserte exekutive und andere kognitive Funktionen nach regelmäßiger körperlicher Aktivität42. Hinsichtlich der exekutiven Funktion gab es keinen Unterschied zwischen den beiden Gruppen bei exekutiven Aufgaben geringer Schwierigkeit, doch die NT-Gruppe schnitt bei anspruchsvollen Aufgaben signifikant besser ab als die pDCD-Gruppe. Diese Ergebnisse stimmen mit den Forschungsergebnissen anderer überein. Die Wirkungen der Intervention schienen sich zwischen den beiden Gruppen zu unterscheiden. Kinder der pDCD-Gruppe zeigten Interventionseffekte nur bei exekutiven Aufgaben, während Kinder der NT-Gruppe Effekte in allen Aufgaben zeigten. Auf Grundlage von Befunden bei gesunden Kindern bieten Verhaltensinterventionen eine wirksame Möglichkeit, die exekutive Funktion zu verbessern43. Aktuelle Belege stützen zudem die positiven Effekte koordinationsbasierter Bewegungsinterventionen auf motorische Kompetenz, körperliche Fitness und inhibitorische Kontrolle bei Kindern. Başarır et al. berichteten über signifikante Verbesserungen der motorischen Kompetenz, körperlichen Fitness und exekutiven Funktion nach koordinationsbasierten Trainingsprogrammen bei Vorschulkindern und hoben so die weiterreichenden kognitiven Vorteile strukturierter körperlicher Aktivitätsinterventionen hervor44.
Die vorliegenden Ergebnisse legen nahe, dass strukturierte, schulbasierte Bewegungsinterventionen für ausgewählte kognitive Ergebnisse bei Kindern mit pDCD besonders vorteilhaft sein könnten. Frühere Studien berichteten über Zusammenhänge zwischen DCD und Beeinträchtigungen der Störungskontrolle, motorischen Automatisierung sowie prädiktiven motorischen Verarbeitung45,46,47. Diese Befunde könnten mögliche Erklärungen für die vorliegenden Ergebnisse liefern, obwohl solche Mechanismen in dieser Studie nicht direkt untersucht wurden. Die den bewegungsbedingten kognitiven Verbesserungen zugrunde liegenden Mechanismen wurden in der vorliegenden Studie nicht direkt erforscht. Zukünftige Studien, die neurophysiologische oder neurobildgebende Untersuchungen einbeziehen, könnten dazu beitragen, die biologischen Mechanismen aufzuklären, die den bewegungsbedingten kognitiven Veränderungen bei Kindern mit pDCD zugrunde liegen.
In Übereinstimmung mit früheren Studien16,48,49,50 zeigten Kinder mit pDCD eine geringere körperliche Grundfitness im Vergleich zu NT-Kindern16,49,50. Die kardiopulmonale Funktion wurde mittels des 50-m-×-8-Shuttle-Runs beurteilt. Obwohl beschreibende Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt wurden, war der gesamte Gruppeneffekt statistisch nicht signifikant. Es ist offensichtlich, dass Kinder weiterhin von körperlicher Aktivität profitieren können; um einen deutlicheren Unterschied zu erzielen, sollten Kinder vermehrt Aktivitäten im Freien auf offenen Feldern oder Spielplätzen ausüben. Der SBJ-Test wird häufig in vielen internationalen Fitness-Testbatterien zur Messung der Muskelkraft verwendet51 und ist ein nützliches Instrument zur Beurteilung der Beinmuskulaturkraft bei Kindern52.
In dieser Studie schnitt die pDCD-Gruppe durchgängig schlechter ab als die TD-Gruppe, was darauf hindeutet, dass Kinder mit pDCD eine geringere Muskelkraft aufweisen könnten als TD-Kinder. Andererseits erfordert der SBJ-Test auch eine Ganzkörperkoordination, was erklären könnte, warum Kinder mit pDCD hier keine besseren Leistungen erbringen. Außerdem erzielten Kinder mit pDCD die größten Verbesserungen im 50-Meter-Lauftest, einem Maß für die sportliche Leistungsfähigkeit. Dies steht im Einklang mit der Studie von Denysschen, die zeigte, dass Kinder mit schlechten motorischen Fähigkeiten eher über eine geringere aerobe und anaerobe Kapazität sowie eine niedrigere Muskelkraft verfügen als TD-Kinder53. Es lässt sich beobachten, dass Kinder mit DCD durch schulbasierte Bewegungsinterventionen ihre Kraft und Koordination signifikant verbessern können, sich jedoch kaum eine Wirkung auf die kardiopulmonale Ausdauer zeigt. Bei TD-Kindern verbesserten sich alle Aspekte der Gesundheit und Fitness. In der Studie von Denysschen verbesserten sich Kinder mit DCD und ihre TD-Altersgenossen signifikant in Bezug auf aerobe und anaerobe Fitness, Beweglichkeit und Gleichgewicht53. In der vorliegenden Studie verbesserte sich die kardiopulmonale Ausdauer von Kindern mit pDCD jedoch nicht signifikant. Mehrere Faktoren könnten zu der begrenzten Verbesserung der kardiopulmonalen Ausdauer beigetragen haben, darunter Unterschiede in der Vertrautheit mit der körperlichen Aktivität, der Intensität der Bewegung oder der Reaktionsfähigkeit auf die Intervention; die vorliegende Studie war jedoch nicht darauf ausgelegt, die spezifischen Ursachen dieses Befunds zu ermitteln.
Die vorliegende Studie vertieft das gegenwärtige Verständnis von DCD, indem sie gleichzeitig die exekutive Funktion, die Leistung bei mentalen Rotationstests und die körperliche Fitness nach einem strukturierten, schulbasierten Bewegungsinterventionsprogramm in derselben Kohorte untersucht. Im Gegensatz zu vielen früheren Studien, die sich hauptsächlich auf isolierte motorische oder kognitive Ergebnisse konzentrierten, zeigen die vorliegenden Ergebnisse, dass schulbasierte Bewegungsprogramme sowohl kognitive als auch körperliche Bereiche bei Kindern mit pDCD positiv beeinflussen können.
Die vorliegende Studie weist ebenfalls einige Einschränkungen auf. Eine detaillierte Quantifizierung der täglichen körperlichen Aktivität der Kinder wurde nicht durchgeführt, was die Beurteilung ihrer körperlichen Fitness und ihrer Fähigkeitsentwicklung beeinträchtigt haben könnte. Zudem fehlte eine zusätzliche nicht trainierte Kontrollgruppe von entwicklungsnormalen Kindern (TD), wodurch die Unterscheidung zwischen Interventionseffekten und normalen entwicklungsbedingten Veränderungen eingeschränkt ist. Dennoch wurde dieses experimentelle Design gewählt, um die Unterschiede in den Veränderungen zwischen den beiden Gruppen nach einer schulbasierten Bewegungstrainingseinheit zu untersuchen. Zukünftige Studien könnten eine Kontrollgruppe einbeziehen, um die Vorteile von körperlichem Training besser beurteilen zu können. Außerdem enthielt diese Studie keine Nachuntersuchung nach der Intervention; längere Nachbeobachtungszeiträume könnten in zukünftigen Arbeiten hilfreich sein, um die langfristigen Effekte der Intervention zu ermitteln. Alternative Ansätze wie randomisierte kontrollierte Studien, neurobildgebende Untersuchungen, Längsschnittdesigns mit Nachbeobachtung sowie individualisierte Bewegungsinterventionsprotokolle könnten das Verständnis der Mechanismen, die kognitiven und motorischen Verbesserungen bei Kindern mit pDCD zugrunde liegen, weiter vertiefen. Insgesamt unterstreichen die vorliegenden Ergebnisse den potenziellen klinischen und pädagogischen Nutzen strukturierter, schulbasierter Bewegungsprogramme zur Verbesserung der kognitiven Leistung und der körperlichen Fitness bei Kindern mit pDCD. Diese Befunde könnten die Integration gezielter Bewegungsinterventionen in schulische Rehabilitations- und Sportunterrichtsprogramme unterstützen. Zukünftige Studien, die größere multizentrische Kohorten, langfristige Nachuntersuchungen, neurophysiologische Messungen und individualisierte Interventionsprotokolle einbeziehen, könnten die Mechanismen und die Nachhaltigkeit interventionsbedingter Verbesserungen weiter aufklären.
Nach der zwölfwöchigen schulbasierten Bewegungsintervention zeigten beide Gruppen Verbesserungen in kognitiver und körperlicher Leistungsfähigkeit, wobei Kinder mit pDCD bemerkenswerte Fortschritte bei mehreren kognitiven Ergebnisparametern aufwiesen. Die Verbesserungen bei den Ergebnissen der Ausdauerleistungsfähigkeit waren vergleichsweise gering ausgeprägt. Die vorliegenden Ergebnisse unterstreichen den potenziellen klinischen und pädagogischen Nutzen strukturierter schulbasierter Bewegungsprogramme zur Verbesserung der kognitiven und körperlichen Leistungsfähigkeit bei Kindern mit pDCD. Aufgrund von Einschränkungen bezüglich der Dauer der körperlichen Aktivität, der Interventionsumgebung sowie des Fehlens auf DCD abgestimmter Trainingsprotokolle sollten zukünftige Studien individualisierte Bewegungsprogramme, längere Interventionszeiträume und zusätzliche Outcome-Maße untersuchen, um die mit den interventionellen Verbesserungen bei Kindern mit pDCD assoziierten Faktoren besser zu verstehen.
Offenlegungen
Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.
Danksagungen
Die Autoren danken für die finanzielle Unterstützung durch das Bildungs- und Wissenschaftsforschungsprojekt von Shanghai (Zuschussnummer C2022009).
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| ADHS-Bewertungsskala-VI | Guilford Press | 9781609180751 | Verhaltensscreening |
| Computerbasierte kognitive Testsoftware (E-Prime v1.1) | Psychology Software Tools | E-Prime 1.1 | Reaktionszeitbewertung |
| Kegel/Markierungen | Decathlon | Trainingsmarkierungs-Kegelset | Shuttle-Run-Aufbau |
| Desktop-/Laptop-Computer | Lenovo/Dell/HP | N/V | Durchführung kognitiver Aufgaben |
| Fragebogen zur Entwicklungskoordinationsstörung (DCDQ) | CanChild-Zentrum für Forschung zu Kinderschwerbehinderungen | DCDQ’07 | Screening-Fragebogen |
| Digitaler Personenwaage | Seca GmbH | Seca 813 | Gewichtsmessung |
| Edinburgher Händigkeitserhebung | N/V | N/V | Händigkeitseinschätzung |
| Maßband | Stanley Tools | 33-425 | Messung des Standweitsprungs |
| Bewegungstestbatterie für Kinder, zweite Auflage (MABC-2) | Pearson Assessment | 9780749136086 | Motorische Beurteilung |
| Stadiometer | Seca GmbH | Seca 213 | Körperhöhenmessung |
| Statistische Analyse-Software | IBM | SPSS Statistics v27 | Statistische Analysen |
| Stoppuhr | Casio | HS-80TW-1DF | Sprintzeitmessung |
Referenzen
- Blank R, Smits-Engelsman B, Polatajko H, Wilson P. European Academy for Childhood Disability (EACD): Recommendations on the definition, diagnosis and intervention of developmental coordination disorder (long version). Dev Med Child Neurol. 2012;54(1):54-93.
- Hua J, Gu G, Jiang P, Zhang L, Zhu L, et al. The prenatal, perinatal and neonatal risk factors for children's developmental coordination disorder: a population study in mainland China. Res Dev Disabil. 2014;35(3):619-25.
- American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5-TR). 5th ed. Washington, DC: American Psychiatric Publishing; 2022.
- Zwicker JG, Suto M, Harris SR, Vlasakova N, Missiuna C. Developmental coordination disorder is more than a motor problem: Children describe the impact of daily struggles on their quality of life. Br J Occup Ther. 2018;81(2):65-73.
- Adams IL, Lust JM, Wilson PH, Steenbergen B. Compromised motor control in children with DCD: A deficit in the internal model?—A systematic review. Neurosci Biobehav Rev. 2014;47:225-44.
- Leonard HC, Bernardi M, Hill EL, Henry LA. Executive functioning, motor difficulties, and developmental coordination disorder. Dev Neuropsychol. 2015;40(4):201-15.
- Zaguri-Vittenberg S, Weintraub N, Tal-Saban M. Developmental coordination disorder and executive function deficits: Implications for emotional, mental, and overall well-being. Braz J Phys Ther. 2026;30(1):101537.
- Orefice C, Cardillo R, Lonciari I, Zoccante L, Mammarella IC. “Picture this from there”: Spatial perspective-taking in developmental visuospatial disorder and developmental coordination disorder. Front Psychol. 2024;15:1349851.
- Shepard RN, Metzler J. Mental rotation of three-dimensional objects. Science. 1971;171(3972):701-3.
- Hoyek N, Champely S, Collet C, Fargier P, Guillot A. Is mental rotation ability a predictor of success for motor performance? J Cogn Dev. 2014;15(3):495-505.
- Bernardi M, Leonard HC, Hill EL, Botting N, Henry LA. Executive functions in children with developmental coordination disorder: a 2-year follow-up study. Dev Med Child Neurol. 2018;60(3):306-13.
- Miller M, Nevado-Montenegro AJ, Hinshaw SP. Childhood executive function continues to predict outcomes in young adult females with and without childhood-diagnosed ADHD. J Abnorm Child Psychol. 2012;40(5):657-68.
- Ortega FB, Ruiz JR, Castillo MJ, Sjöström M. Physical fitness in childhood and adolescence: a powerful marker of health. Int J Obes. 2008;32(1):1-11.
- Farhat F, Masmoudi K, Cairney J, Hsairi I, Triki C, et al. Assessment of cardiorespiratory and neuromotor fitness in children with developmental coordination disorder. Res Dev Disabil. 2014;35(12):3554-61.
- Cairney J, Hay JA, Wade TJ, Faught BE, Flouris A. Developmental coordination disorder and aerobic fitness: is it all in their heads or is measurement still the problem? Am J Hum Biol. 2006;18(1):66-70.
- Ferguson GD, Aertssen WF, Rameckers EA, Jelsma J, Smits-Engelsman BC. Physical fitness in children with developmental coordination disorder: measurement matters. Res Dev Disabil. 2014;35(5):1087-97.
- Hua J, Gu G, Zhu Q, Wo D, Liu M, et al. The reliability and validity of the Developmental Coordination Disorder Questionnaire’07 for children aged 4–6 years in mainland China. Res Dev Disabil. 2015;47:405-15.
- Tseng MH, Fu CP, Wilson BN, Hu FC. Psychometric properties of a Chinese version of the Developmental Coordination Disorder Questionnaire in community-based children. Res Dev Disabil. 2010;31(1):33-45.
- Henderson SE, Sugden DA, Barnett AL. Movement Assessment Battery for Children-2 (Movement ABC-2). 2nd ed. London, UK: Pearson Assessment; 2007.
- Arildskov TW, Virring A, Lambek R, Sonuga-Barke EJS, Østergaard SD, et al. Brief report: ADHD Rating Scale-IV (parent/caregiver-report) norms for young Danish schoolchildren. Nord J Psychiatry. 2024;78(7):644-8.
- DuPaul GJ, Anastopoulos AD, Power TJ, Reid R, Ikeda MJ, et al. Parent ratings of attention-deficit/hyperactivity disorder symptoms: Factor structure and normative data. J Psychopathol Behav Assess. 1998;20:83-102.
- Wuang YP, Su JH, Su CY. Reliability and responsiveness of the Movement Assessment Battery for Children-Test in children with developmental coordination disorder. Dev Med Child Neurol. 2012;54(2):160-5.
- Schoemaker MM, Niemeijer AS, Flapper BC, Smits-Engelsman B. Validity and reliability of the Movement Assessment Battery for Children-2 checklist for children with and without motor impairments. Dev Med Child Neurol. 2012;54(4):368-75.
- Oldfield RC. The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 1971;9(1):97-113.
- Kuki S, Konishi Y, Okudaira M, Takezawa K, Wakayoshi K. Sex differences in motor performance and anaerobic peak power of Japanese primary school children aged 11 to 12 years. J Phys Fitness Sports Med. 2022;11(3):175-83.
- Dong Y, Lau PW, Dong B, Zou Z, Yang Y, et al. Trends in physical fitness, growth, and nutritional status of Chinese children and adolescents: a retrospective analysis of 1.5 million students from six successive national surveys between 1985 and 2014. Lancet Child Adolesc Health. 2019;3(12):871-80.
- Ni P, Xue L, Cai J, Wen M, He J. Improving visual perspective-taking performance in children with autism spectrum conditions: Effects of embodied self-rotation and object-based mental rotation strategies. Autism. 2021;25(1):125-36.
- Bohnen N, Jolles J, Twijnstra A. Modification of the Stroop color word test improves differentiation between patients with mild head injury and matched controls. Clin Neuropsychol. 1992;6(2):178-84.
- Maziero S, Tallet J, Bellocchi S, Jover M, Chaix Y, et al. Influence of comorbidity on working memory profile in dyslexia and developmental coordination disorder. J Clin Exp Neuropsychol. 2020;42(7):660-74.
- Sartori RF, Valentini NC, Fonseca RP. Executive function in children with and without developmental coordination disorder: A comparative study. Child Care Health Dev. 2020;46(3):294-302.
- Cignetti F, Nemmi F, Vaugoyeau M, Girard N, Albaret JM, et al. Intrinsic cortico-subcortical functional connectivity in developmental dyslexia and developmental coordination disorder. Cereb Cortex Commun. 2020;1(1):tgaa011.
- Rinat S, Izadi-Najafabadi S, Zwicker JG. Children with developmental coordination disorder show altered functional connectivity compared to peers. Neuroimage Clin. 2020;27:102309.
- Schneider W, Schumann-Hengsteler R, Sodian B. Young children's cognitive development: Interrelationships among executive functioning, working memory, verbal ability, and theory of mind. New York, NY: Psychology Press; 2014.
- Michel E, Roethlisberger M, Neuenschwander R, Roebers CM. Development of cognitive skills in children with motor coordination impairments at 12-month follow-up. Child Neuropsychol. 2011;17(2):151-72.
- Jansen P, Schmelter A, Quaiser-Pohl C, Neuburger S, Heil M. Mental rotation performance in primary school age children: Are there gender differences in chronometric tests? Cogn Dev. 2013;28(1):51-62.
- Moreau D, Clerc J, Mansy-Dannay A, Guerrien A. Enhancing spatial ability through sport practice. J Individ Differ. 2012;33(2):83-88.
- Jouira G, Alexe DI, Rekik G, Alexe CI, Čaušević D, et al. Effects of visual and auditory cognitive tasks on postural balance in adolescents with intellectual disability: A comparative analysis of trained versus non-trained individuals. Neurosci Lett. 2024;842:137968.
- Kashuk S, Williams J, Thorpe G, Wilson P, Egan G. Diminished motor imagery capability in adults with motor impairment: An fMRI mental rotation study. Behav Brain Res. 2017;334:86-96.
- Tallet J, Wilson P. Is developmental coordination disorder a dysconnection syndrome? Curr Dev Disord Rep. 2020;7:1-13.
- Ishihara T, Drollette ES, Ludyga S, Hillman CH, Kamijo K. Baseline cognitive performance moderates the effects of physical activity on executive functions in children. J Clin Med. 2020;9(7):2071.
- Demetriou EA, Lampit A, Quintana DS, Naismith SL, Song YJ, et al. Autism spectrum disorders: a meta-analysis of executive function. Mol Psychiatry. 2018;23(5):1198-1204.
- Xue Y, Yang Y, Huang T. Effects of chronic exercise interventions on executive function among children and adolescents: a systematic review with meta-analysis. Br J Sports Med. 2019;53(22):1397-1404.
- Ludyga S, Pühse U, Gerber M, Kamijo K. How children with neurodevelopmental disorders can benefit from the neurocognitive effects of exercise. Neurosci Biobehav Rev. 2021;127:514-519.
- Başarır B, Canlı U, Şendil AM, Alexe CI, Tomozei RA, et al. Effects of coordination-based training on preschool children's physical fitness, motor competence and inhibition control. BMC Pediatr. 2025;25:539.
- Michel E, Molitor S, Schneider W. Differential changes in the development of motor coordination and executive functions in children with motor coordination impairments. Child Neuropsychol. 2018;24(1):20-45.
- Tsai CL, Pan CY, Cherng RJ, Wu SK. Dual-task study of cognitive and postural interference: a preliminary investigation of the automatization deficit hypothesis of developmental co-ordination disorder. Child Care Health Dev. 2009;35(4):551-560.
- Wilson PH, Ruddock S, Smits-Engelsman B, Polatajko H, Blank R. Understanding performance deficits in developmental coordination disorder: a meta-analysis of recent research. Dev Med Child Neurol. 2013;55(3):217-228.
- Wahi G, LeBlanc PJ, Hay JA, Faught BE, O'Leary D, et al. Metabolic syndrome in children with and without developmental coordination disorder. Res Dev Disabil. 2011;32(6):2785-2789.
- Nascimento RO, Ferreira LF, Goulardins JB, Freudenheim AM, Marques JCB, et al. Health-related physical fitness children with severe and moderate developmental coordination disorder. Res Dev Disabil. 2013;34(11):4222-4231.
- Cairney J, Hay J, Veldhuizen S, Faught B. Assessment of body composition using whole body air-displacement plethysmography in children with and without developmental coordination disorder. Res Dev Disabil. 2011;32(2):830-835.
- Cairney J, Veldhuizen S, Rodriguez MC, King-Dowling S, Kwan MY, et al. Cohort profile: the Canadian coordination and activity tracking in children (CATCH) longitudinal cohort. BMJ Open. 2019;9(9):e029784.
- Fernandez-Santos JR, Ruiz JR, Cohen DD, Gonzalez-Montesinos JL, Castro-Piñero J. Reliability and validity of tests to assess lower-body muscular power in children. J Strength Cond Res. 2015;29(8):2277-2285.
- Denysschen M, Coetzee D, Smits-Engelsman BC. Children with poor motor skills have lower health-related fitness compared to typically developing children. Children (Basel). 2021;8(10):867.