Descansos actius i rendiment cognitiu en l’alumnat: una revisió sistemàtica

Juan Carlos Pastor-Vicedo

Alejandro Prieto-Ayuso

Sergio López Pérez

Jesús Martínez-Martínez

Resum

Aquest treball tenia com a objectiu realitzar una revisió sistemàtica sobre intervencions escolars basades en descansos actius en context escolar amb la intenció de poder identificar les característiques clau (durada del DA, intensitat i naturalesa de les activitats) que ha de complir un descans actiu per proporcionar un millor rendiment cognitiu, com la concentració i l’atenció en l’alumnat. Es va realitzar una revisió sistemàtica seguint el mètode PRISMA, establint els següents criteris d’inclusió: a) estudis publicats entre 2010 i 2020 (ambdós inclosos), b) escrits en espanyol o en anglès, c) descans actiu com a tema principal, d) articles elaborats dins del context escolar. Es van consultar les bases de dades Web of Science, Scopus i PubMed. S’hi van incloure un total de 19 articles, tots amb mostres de millora sobre l’atenció i concentració dels alumnes, després de dur a terme un programa d’intervenció de descansos actius en context escolar. A més, es va observar la important influència de les variables de durada, tipus i intensitat de la intervenció perquè els descansos actius millorin el rendiment cognitiu de l’alumnat. Finalment, es va concloure que es van trobar més beneficis en descansos actius de curta durada, a una intensitat vigorosa i a través d’una activitat amb més càrrega cognitiva.

Introducció

L’activitat física (AF) és un factor clau per a la salut (OMS, 2020) en el desenvolupament físic i psicològic dels infants (Blanco et al., 2020; Strong et al., 2005), ja que produeix millores en el desenvolupament motor (Williams et al., 2008) i en l’autoestima (Ulrich, 1997) i enforteix l’aptitud cardiorespiratòria (Okely et al., 2001). De la mateixa manera, el sedentarisme i la inactivitat física també s’associen a diferents problemes de salut, com la malaltia coronària, patologies musculoesquelètiques, hipertensió arterial, colesterol alt, diabetis, depressió o ansietat, entre d’altres (Piercy et al., 2018). Així, les dades ofertes per l’Organització Mundial de la Salut (OMS, 2020) ens mostren que el 84 % de les nenes i el 78 % dels nens d’entre 11 i 17 anys no compleixen l’AF diària recomanada per a aquesta edat, és a dir, 60 minuts diaris d’activitat física a una intensitat moderada o vigorosa (AFMV) cada dia de la setmana i que n’hi incloguin dos d’enfortiment muscular com a mínim (OMS, 2010), dades que es veuen enfortides a Espanya amb l’estudi PASOS (2019), que mostrava que el 63.3 % de la població infantil i adolescent no compleix les recomanacions establertes, i que el 40.6 % d’escolars d’entre 6 i 9 anys presenten un excés de pes i empitjoren a mesura que avança l’edat adolescent, i més en les nenes que en els nens.

Aquesta disminució de la pràctica d’AF sembla estar relacionada, en part, amb l’estil de vida sedentari present a la nostra societat (Watson et al., 2019; Janssen i Leblanc, 2010), però, a més, també amb l’existència d’un currículum escolar carregat de continguts poc manipuladors i amb un marcat caràcter sedentari, amb la majoria del procés educatiu dut a terme dins de les quatre parets de l’aula (Brindova et al., 2014). Aquesta realitat ha contribuït a la modificació de l’estil de vida dels infants, allunyant-los d’opcions que els permetin ser físicament actius. Aquest fet resulta d’importància vital en edat escolar, ja que es considera una etapa sensible, pel fet que és quan s’estableixen gran part dels hàbits que es mantindran al llarg de la vida (Buhring et al., 2009).

Aquesta situació sembla situar-se a l’extrem oposat dels qui consideren el centre educatiu com un entorn ideal per a la promoció de l’AF, ja que, tot i les dades presentades, existeixen potencialitats que l’entorn ofereix, com un espai comú d’interacció, que permet oportunitats idònies d’aprenentatge i que possibilita la interacció amb l’entorn immediat. No obstant això, no s’ha de ser aliè a certes barreres importants, com el currículum, ja mencionat, o l’escàs temps dedicat a l’experimentació o aprenentatge viscut, a més dels espais d’aprenentatge encotillats (Center on Education Policy, 2007). Les demandes curriculars en àrees denominades instrumentals d’aprenentatge suposen gran part de l’horari escolar, fet que ha dut autors com Van Stralen et al. (2014) a destacar que els infants de 6 a 12 anys passen el 64 % del temps escolar en activitats sedentàries, mentre que només dediquen el 5 % a AFMV. És per això que es fa evident la necessitat d’incrementar els nivells d’AF dins el context escolar, en el qual trobem diferents moments i espais per ser actius, com són les sessions d’educació física, l’esbarjo, els descansos actius i les entrades i sortides de l’escola, que són significatius respecte al còmput setmanal de l’activitat física que realitzen els escolars (Pastor-Pradillo, 2007; Martínez-Martínez et al., 2012), si bé és cert que queden determinats per diferents condicionants propis de cada comunitat educativa.

D’entre aquests temps i espais d’acció saludables, els descansos actius (DA) són entesos com a breus períodes d’AF (Martínez-López et al., 2018) que s’integren dins de l’horari escolar, oferint nivells elevats d’AF als alumnes. Aquest fet no els ha de repercutir de manera negativa en el temps d’aprenentatge, sinó que, al contrari, poden arribar a millorar el rendiment cognitiu (Contreras-Jordán et al., 2020). En aquest sentit, el treball realitzat per Hillman et al. (2011) reflecteix que episodis aguts d’AF poden millorar el rendiment atencional dels infants. Altenburg, Chinapaw i Singh (2016) van mostrar com a alumnes als quals se’ls va aplicar dos DA de 20 minuts setmanals van millorar l’atenció selectiva, en comparació amb el grup control, que tenia només un DA. D’altra banda, la investigació duta a terme per Mavilidi et al. (2019) també va trobar efectes beneficiosos aplicant descansos actius de menys durada, amb els quals milloraven l’atenció, la concentració en la tasca i en la memòria de treball. Per tant, sembla que les funcions cognitives (atenció, concentració, memòria de treball) milloren després de fer els DA. En aquest sentit, convé diferenciar entre les funcions cognitives i les executives. La cognició, per la seva part, fa referència a un conjunt de processos mentals que l’ésser humà és capaç de dur a terme. D’altra banda, les funcions executives constitueixen un constructe utilitzat per formar una sèrie de capacitats cognitives implicades en el control del pensament i la conducta (Zelazo i Carlson, 2012, 2020), amb inclusió d’habilitats com la selecció adequada dels objectius, iniciació i manteniment d’un pla d’acció i la flexibilitat en les estratègies per assolir una meta (Banich, 2009; Soprano, 2003). A més, són essencials per adaptar-se al medi i tenir un funcionament social adequat.

Tot i així, i encara que se sap que els DA milloren les funcions cognitives com l’atenció i la concentració (Donnelly i Lambourne, 2011), existeix certa incertesa quant a l’estructura dels DA (Chacón-Cuberos et al., 2020), ja que en la literatura revisada no queda clara la durada o la freqüència recomanada de les intervencions, ni tampoc la intensitat o tipus d’activitat per proposar dins dels DA (Laberge et al.,  2012; Janssen et al., 2014), tot i saber la importància que aquestes variables tenen com a moderadores de la proposta (De Greeff et al., 2017). En aquest sentit, en un treball dut a terme per Hillman et al. (2011) no es van trobar efectes positius en intervencions basades en exercicis aeròbics simples, però sí en activitats exigents cognitivament. Per tant, a la vista de la literatura existent, no sembla que existeixi un consens quant a les característiques que ha de complir un descans actiu amb l’objectiu de millorar les funcions cognitives.

Així, el propòsit d’aquest treball va ser dur a terme una revisió sistemàtica de la literatura, basada en la metodologia PRISMA, sobre intervencions escolars basades en DA amb la intenció de poder identificar-ne les característiques clau (durada del DA, intensitat i naturalesa de les activitats) que han de complir aquests descansos per facilitar un millor rendiment cognitiu.

Metodologia

El procés d’obtenció de la informació que es recull en aquest estudi es va dur a terme mitjançant una revisió sistematitzada a les bases de dades Web of Science, Scopus i PubMed. Les dues primeres es van seleccionar pel fet que són les bases de dades multidisciplinars que presenten més quantitat d’articles inclosos, i l’última va ser seleccionada perquè és la base de dades més específica per a articles relacionats amb la salut. La recerca es va fer seguint els passos principals de PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta‐Analyses), incloent-hi l’estratègia PICO per a la recerca d’articles en cada una de les bases de dades: participants/participants (p. ex.: primària, estudiants, infants), intervenció/intervention (p. ex.: programa, test), comparadors/comparators (p. ex.: educació física, context esportiu), resultats/outcomes (p. ex.: detecció, selecció). L’estratègia de recerca utilitzada per a aquestes bases de dades va quedar de la manera següent: (cognitive OR attention OR “executive function*”) AND (“Primary School”) AND (“physical activity” OR “active breaks”). Posteriorment, es van seguir els quatre passos principals del mètode PRISMA: identificació, selecció, elegibilitat i inclusió (Moher et al., 2009). Seguint aquesta estratègia, la quantitat d’articles trobats va ser de 425 (Web of Science-147; Scopus-205; PubMed-73), i tres articles més que es van incloure des de fonts externes, amb un total de 428 articles per a la nostra revisió bibliogràfica.

Al total dels articles trobats se’ls va aplicar criteris de selecció. Els criteris d’inclusió per a aquesta revisió bibliogràfica van ser els següents: a) estudis publicats entre 2010 i 2020 (ambdós inclosos), b) escrits en espanyol i en anglès, c) descans actiu com a tema principal, d) articles elaborats dins del context escolar. A més, s’hi van incloure articles qualitatius i quantitatius amb l’objectiu d’ampliar la gamma d’articles disponibles i, així, poder obtenir una quantitat més elevada d’informació sobre el tema estudiat.

Tots els articles es van exportar al gestor bibliogràfic Mendeley. Després de passar el filtre de duplicats, el total d’articles va quedar en 301 (127 articles eliminats). Passat aquest segon filtratge, tenint en compte els criteris d’inclusió, es va descartar un total de 237 articles després d’haver-ne revisat l’any, el títol i el resum. Finalment, van quedar 64 articles per a la lectura completa, amb l’objectiu d’observar si complien tots els criteris d’inclusió. Després d’aquest últim pas, es van seleccionar definitivament 19 articles, que van servir per fer la revisió bibliogràfica amb profunditat, un cop descartats 45 documents que, passada l’anàlisi en profunditat, no complien els criteris d’inclusió.

Els articles que no s’ajustaven a la data de publicació es van descartar al primer pas. Tots els articles que van complir els criteris d’inclusió es van seleccionar per a la revisió. El diagrama de flux establert pel mètode PRISMA es pot veure a la Figura 1.

Figura 1

Veure a mida completa

Figura 2

Veure a mida completa

Resultats

Els 19 articles seleccionats per ser inclosos en aquesta revisió es presenten a la Taula 1, amb els apartats d’autors i any de publicació de l’article, objectiu principal d’estudi, mostra (edat i nombre), instrument de mesura de les variables, variables estudiades i resultats de la investigació. 

Taula 1
Característiques dels articles analitzats.

Veure Taula

Objectius

Del total dels 19 articles, hem pogut observar que 7 tenen com a objectiu principal d’estudi els DA i la seva influència en l’atenció i concentració dels alumnes (Contreras-Jordán et al., 2020; Janssen et al., 2014; Schmidt et al., 2016; Suarez-Manzano et al., 2018; Schmidt et al., 2019; Buchele-Harris et al., 2018; Mahar, 2011). A més, s’han identificat 7 articles que estudien l’efecte dels DA en el rendiment acadèmic, comportament a l’aula i nivell d’AF (Routen et al., 2017; Watson et al., 2019; Egger et al., 2019; Mavilidi et al., 2020; Morris et al., 2019; Mavilidi et al., 2019; Masini et al., 2020). Per últim, 5 estudis amb temàtica diferent s’han centrat a estudiar la influència dels DA cap a la millora de la pràctica d’AF (Mok et al., 2020), per a la millora de la memòria de treball (Rizal et al., 2019; Paschen et al., 2019) i per observar l’eficàcia d’aquesta implementació (Mazzoli et al., 2019), exceptuant un últim article en el qual s’avalua la relació entre el desplaçament actiu i el rendiment cognitiu (Ruiz-Hermosa et al., 2019).

Mostra

Quant a la mostra, dels 19 articles seleccionats, 5 compten amb una mostra inferior a 100 alumnes (Contreras-Jordán et al., 2020; Schmidt et al., 2016; Mavilidi et al., 2020; Mavilidi et al., 2019; Mazzoli et al., 2019).

A més, 7 dels estudis seleccionats presenten una mostra d’entre 100 i 400 alumnes (Watson et al., 2019; Janssen et al., 2014; Egger et al., 2019; Schmidt et al., 2019; Buchele-Harris et al., 2018; Rizal et al., 2019; Morris et al., 2019). D’altra banda, només un estudi supera la mostra de 400 alumnes (Mok et al., 2020). Per últim, trobem 5 revisions sistemàtiques (Paschen et al., 2019; Suarez-Manzano et al., 2018; Masini et al., 2020; Mahar, 2011; Ruiz-Hermosa et al., 2019), fet pel qual en desconeixem la mostra. A més, tots els articles s’han inclòs en l’etapa d’educació primària, majoritàriament entre els 8 i els 12 anys.

Instruments de mesura

Dels 19 articles seleccionats, excloent-ne les 5 revisions sistemàtiques (Paschen et al., 2019; Suarez-Manzano et al., 2018; Masini et al., 2020; Mahar, 2011; Ruiz-Hermosa et al., 2019), 6 articles han utilitzat aquests instruments per mesurar l’atenció, com el Test D2, el TEA-Ch Test o el PANAS-C. D’altra banda, s’han fet servir acceleròmetres per mesurar el nivell d’AF, utilitzant l’ActiGraph GT3-X. Per observar el rendiment acadèmic, 5 articles han utilitzat diferents instruments, entre els quals destaca el Wheldall Assessment of Reading Passages (WARP) Test o el Westwood One Minute Tests of Basic Number Facts, Math Test o el Cued Recall Test. D’altra banda, 2 articles també s’han centrat en el nivell d’AF, utilitzant PAQ-C, The School Physical Activity Promotion Competence Questionnaire. Per últim, 2 estudis han utilitzat eines diferents, com les entrevistes o el Qüestionari de l’Escala d’Actituds envers l’AF (APAS).

Variables

Quant a les variables, del total dels 19 articles seleccionats, 7 tenen com a variable l’atenció. D’altra banda, set articles presenten el rendiment acadèmic com una de les variables. A més, 5 articles compten el nivell d’AF com una de les variables principals. Quant a les funcions cognitives executives, vam trobar 5 articles. Finalment, trobem, entre altres variables, l’actitud envers l’AF, memòria de treball i inhibició, l’efecte d’implementar els DA (Mazzoli et al., 2019) o els processos de canvi i autoeficàcia.

Resultats

Respecte dels resultats, dels 19 estudis, 10 van trobar millores respecte de l’atenció després de la implementació dels DA (Contreras-Jordán et al., 2020; Janssen et al., 2014; Suarez-Manzano et al., 2018; Mahar, 2011; Buchele-Harris et al., 2018; Masini et al., 2020; Morris et al., 2019; Rizal et al., 2019; Schmidt et al., 2016; Egger et al., 2019). Tot i així, Schmidt et al. (2019) no van trobar efectes sobre l’atenció en el seu estudi. D’altra banda, 5 estudis van trobar millores en el rendiment acadèmic (Paschen et al., 2019; Mavilidi et al., 2020; Mavilidi et al., 2019; Mahar, 2011; Schmidt et al., 2019). Al contrari, 3 estudis no van trobar beneficis en el rendiment acadèmic després de la implementació de DA (Masini et al., 2020; Watson et al., 2019; Ruiz-Hermosa et al., 2019). Finalment, es van trobar millores en 4 estudis quant al nivell d’AF dels alumnes (Mavilidi et al., 2019; Masini et al., 2020; Mazzoli et al., 2019; Mok et al., 2020).

Discussió

L’estudi present tenia com a objectiu fer una revisió sistemàtica sobre l’ús dels DA a l’etapa de primària com a estratègia per millorar el rendiment cognitiu dels alumnes. Es van utilitzar Web of Science, Scopus i PubMed com a bases de dades principals per a la recerca d’articles publicats els últims 10 anys i relacionats amb aquesta temàtica. En conseqüència, s’hi va incloure un total de 19 articles.

En aquest sentit, gran part dels articles publicats han trobat evidències que un DA ajuda a millorar l’atenció dels alumnes a l’aula, tal com demostraven altres estudis que es van centrar a millorar aquesta variable a través d’aquest tipus de descansos (Donnelly i Lambourne, 2011; Wilson et al., 2016). A més, aquestes pauses d’AF també van aconseguir generar efectes positius en el rendiment acadèmic (Paschen et al., 2019; Mavilidi et al., 2020; Mavilidi et al., 2019; Mahar, 2011; Schmidt et al., 2019).

L’efecte que un DA té sobre l’atenció es troba en el punt més efectiu just després d’un descans d’AF moderada. Aquest efecte està relacionat amb la hipòtesi de la U invertida, que estableix que el rendiment cognitiu millora de manera significativa a un nivell moderat d’excitació (Mcmorris i Graydon, 2000). El nivell òptim d’excitació per a l’atenció dels adults s’assoleix després d’un episodi d’AF moderada (Brisswalter et al., 2002). Podria dir-se que aquest nivell òptim és el mateix en infants perquè el control atencional es desenvolupa totalment a partir dels 7 anys (Rueda et al., 2005). Per tant, es podria deduir que l’atenció i l’AF estan totalment relacionades per poder generar un efecte positiu.

Tal com s’ha mencionat anteriorment, hi ha diversos aspectes que influeixen directament en les variables estudiades sobre un DA, com la durada, el tipus (cognitiu o mecànic) i la intensitat.

Quant a la durada d’aquests descansos, autors com Kubesch et al. (2009) van comprovar quins canvis es podrien produir en aspectes cognitius després de fer descansos de 5 i 30 minuts, amb la demostració que es produïen millores després de cinc minuts a una intensitat vigorosa respecte de fer-ho 30 minuts a una intensitat moderada. A més, estudiant l’efecte d’incloure l’AF en els descansos durant almenys 4 minuts, es van trobar millores a curt termini quant a l’atenció (Ma et al., 2014). Por aquesta raó, es pot interpretar que s’obtenen beneficis millors a través d’un descans curt (5-10 minuts) amb intensitat alta, que a través d’un DA moderat de 30 minuts.

Quant a la intensitat del descans, Coe et al. (2006) en van mesurar l’efecte en 214 infants d’entre 10 i 11 anys a través d’intervencions d’AFMV en els DA, i van observar que el grup d’intensitat moderada no va tenir canvis, mentre que al grup d’intensitat vigorosa es van trobar millores significatives en comparació amb el grup control. Es podria interpretar que un episodi d’AF a intensitat vigorosa presenta més millores en els alumnes respecte de fer-ho a intensitat moderada.

Un altre factor important pot estar relacionat amb el tipus d’activitat duta a terme, és a dir, si presenta més càrrega cognitiva o un caràcter més mecànic. En un estudi inclòs aquí, Watson et al. (2019), es van utilitzar activitats majoritàriament amb càrrega cognitiva i es van trobar millores significatives, però no va poder arribar a ser concloent pel fet que no es van comparar les que presentaven un caràcter més centrat en l’AF. D’altra banda, Schmidt et al. (2016), a través de la comparació de grups amb DA, un altre grup amb DA amb càrrega cognitiva i un altre únicament amb exercicis cognitius, van concloure que l’element clau per millorar l’atenció i la velocitat de processament va ser el compromís cognitiu, en lloc de la càrrega d’AF. A més, Buchele-Harris et al. (2018) van trobar, al seu estudi, millores en la velocitat de processament, en l’atenció i en la concentració a través de DA basats en moviments de coordinació bilaterals. En aquest estudi també es va trobar que els alumnes que participaven en activitats amb càrrega física sense caràcter cognitiu no diferien del grup control. Per aquestes raons, es pot deduir que la càrrega cognitiva és un factor crucial per millorar notablement els aspectes relacionats amb l’atenció o la concentració en els nostres alumnes.

D’aquesta manera, el que s’ha descrit té sentit en la mesura que, segons el treball dut a terme per Ruiz et al. (2009), l’AFMV influeix directament en la funció cerebral. Així, la millora de la capacitat cardiorespiratòria activa l’angiogènesi, és a dir, el procés físic que forma nous vasos sanguinis a partir dels existents, de manera que el flux sanguini augmenta i la vascularització cerebral millora (Hillman et al., 2008). A més, la pràctica d’AF també afavoreix l’increment de l’anomenat factor neurotròfic del cervell, és a dir, el que regula la supervivència de les cèl·lules i la plasticitat cerebral (Huang et al., 2014), fet que provoca la millora dels elements cognitius (Leckie et al., 2014). Per tant, sembla que la pràctica d’AF contribueix a l’augment dels nivells d’atenció i concentració, resultat que justifica, en aquest sentit, la necessitat d’incorporar els DA dins del període lectiu escolar.

Conclusió

Els resultats d’aquesta revisió sistemàtica suggereixen que els DA són una bona estratègia per obtenir més rendiment cognitiu. A més, cal destacar que s’han trobat diferències atenent a la durada, tipus i intensitat, de manera que ha resultat més adequat un DA de 5-10 minuts que un de 20 minuts, a una intensitat vigorosa per davant de moderada i que el tipus d’activitat tingui més càrrega cognitiva que mecànica. Per tant, podem deduir que, gràcies a les millores que sembla que tenen els DA sobre el rendiment cognitiu, els alumnes podrien tenir una millora en l’atenció i la concentració a l’aula, més rendiment acadèmic i, fins i tot, més motivació. De la mateixa manera, en àmbits específics com l’esportiu, aquestes millores cognitives estan implicades en l’èxit de nombroses tasques que s’han de resoldre durant la pràctica física.

Per últim, cal destacar l’existència d’una petita limitació i també d’una potencialitat. I és que s’ha observat una escassetat d’articles centrats en la posada en pràctica de programes de DA en els últims 10 anys, és a dir, la majoria dels treballs, o gran part, els podem trobar a partir de 2017, com s’ha pogut veure en aquesta revisió bibliogràfica. També, la potencialitat i necessitat de continuar treballant sobre aquesta línia, ja que la inclusió dels DA a l’aula està relacionada amb les noves metodologies que sorgeixen i amb l’auge de les noves tecnologies. A més, cal tenir en compte que, tot i que el currículum d’educació física està ben establert, treballar en aquest camp no és senzill, a causa de la quantitat de variables que s’han de tenir en compte i que, en ocasions, poden ser difícils de controlar per part del docent, a més de la necessitat que existeixi una predisposició clara per part de tots els agents implicats per poder dur a terme aquest tipus de programes d’intervenció (Romero-Cerezo, 2007).

Aplicacions pràctiques

Els resultats han pretès continuar aquesta línia d’investigació relacionada amb l’AF i el rendiment cognitiu. L’AF s’ha concretat a través dels DA. Així, la primera aplicació pràctica que presenta aquest treball és servir de base per a altres investigadors centrats en aquesta línia d’investigació, amb el propòsit de poder replicar els resultats trobats aquí i afegir, així, més coneixement en aquest camp. En segon lloc, els mestres d’educació primària han de tenir en compte els resultats, amb el propòsit de seguir les indicacions assenyalades referides a la realització adequada d’un DA perquè sigui efectiu. S’han de controlar aspectes com la intensitat, durada o freqüència a l’hora de dur a terme un programa de DA. Finalment, en tercer lloc, els agents responsables de les lleis educatives han de ser conscients dels beneficis que presenten els DA per al rendiment cognitiu de l’alumnat, per poder oferir cursos de formació sobre programes de DA als centres educatius.