研究人员发表于《公共科学图书馆·综合》(PLoS One)的一项新研究显示，9~10岁擅长有氧运动的孩子与不擅长有氧运动的孩子比，大脑灰质明显比同龄人薄。大脑细胞最外层变薄意味着数学好。

该研究显示但不完全证明，心肺功能健康会使大脑灰质变薄——这是儿童大脑发育的正常过程。这项研究还首次提供了健身提高数学能力的证据，这是由于健身能促进有利于数学成绩提高的大脑结构的形成。

伊利诺伊州博士后研究员Laura Chaddock-Heyman说：“儿童成长过程中灰质损失是健康成长的一部分”。她与美国贝克曼科技研究所总监Art Kramer，人类运动学和社区卫生学院教授Charles Hillman共同主持了这项研究。她说：“皮质变薄才能塑造出完整、健康的大脑。这是由于在皮质变薄的过程中，大脑会把不必要的连接去除掉，加强有效连接。

Chaddock-Heyman说，之前的研究已表明，灰质变薄能提高推理和思维能力。她说：“我们第一次发现，对于更加健康的9~10岁孩子而言，他们大脑某些部位灰的质厚度随着成长而变得更薄，特别是在大脑的额叶、颞叶和枕叶。”

研究分析了48名儿童，他们都在跑步机上完成最大摄氧量体能测试。一半孩子（更健康的孩子）的有氧运动成绩在70分以上，还有一半（不太健康的孩子）有氧运动成绩在30分以下。研究人员使用核磁共振成像（MRI）方法观察了儿童的大脑，用广度成就测试法测试了他们的数学、阅读、拼写能力这三项与学习成绩密切相关的科目。

研究人员发现健康孩子与不健康孩子（即心肺健康和心肺不健康的孩子）的数学水平和大脑皮质结构有差异，健康孩子的大脑皮质更薄，数学水平相应的更高。未发现阅读和拼写能力与健康程度有明显相关性。

Hillman说：“这些研究结果能得出一个重要结论，为了应对日益繁重的学业，孩子们在校期间的体育锻炼机会正在减少，考虑到缺乏体育锻炼人群的比例在增加，必须增加孩子们参加体育锻炼的机会。学校每天接触大量的儿童，是推行健康行为的最好机构。

Kramer说：“在这项研究中，下一步重点是建立大脑变化、健康状况变化、认知和学习成绩这几部分之间的因果关系——现在我们正在对孩子参与身体活动培训计划进行纵向研究以证明这一点。”

美国国立卫生研究院的国家衰老研究所，儿童健康和人类发展研究所，以及国家糖尿病，消化道和肾脏疾病研究所支持这项研究。美国农业部粮食和农业研究所也提供了资金支持。