Kristin Wick

• Childhood compared to adolescence and adulthood is characterized by high neuroplasticity represented by accelerated cognitive maturation and rapid cognitive developmental trajectories. Natural growth, biological maturation and permanent interaction with the physical and social environment fosters motor and cognitive development in children. Of note, the promotion of physical activity, physical fitness, and motor skill learning at an early age is mandatory first, as these aspects are essential for a healthy development and an efficient functioning in everyday life across the life span and second, physical activity behaviors and lifestyle habits tend to track from childhood into adulthood. The main objective of the present thesis was to optimize and deepen the knowledge of motor and cognitive performance in young children and to develop an effective and age-appropriate exercise program feasible for the implementation in kindergarten and preschool settings. A systematic review with meta-analysis was conducted to examine theChildhood compared to adolescence and adulthood is characterized by high neuroplasticity represented by accelerated cognitive maturation and rapid cognitive developmental trajectories. Natural growth, biological maturation and permanent interaction with the physical and social environment fosters motor and cognitive development in children. Of note, the promotion of physical activity, physical fitness, and motor skill learning at an early age is mandatory first, as these aspects are essential for a healthy development and an efficient functioning in everyday life across the life span and second, physical activity behaviors and lifestyle habits tend to track from childhood into adulthood. The main objective of the present thesis was to optimize and deepen the knowledge of motor and cognitive performance in young children and to develop an effective and age-appropriate exercise program feasible for the implementation in kindergarten and preschool settings. A systematic review with meta-analysis was conducted to examine the effectiveness of fundamental movement skill and exercise interventions in healthy preschool-aged children. Further, the relation between measures of physical fitness (i.e., static balance, muscle strength, power, and coordination) and attention as one domain of cognitive performance in preschool-aged children was analyzed. Subsequently, effects of a strength-dominated kindergarten-based exercise program on physical fitness components (i.e., static balance, muscle strength, power, and coordination) and cognitive performance (i.e., attention) compared to a usual kindergarten curriculum was examined. The systematic review included trials focusing on healthy young children in kindergarten or preschool settings that applied fundamental movement skill-enhancing intervention programs of at least 4 weeks and further reported standardized motor skill outcome measures for the intervention and the control group. Children aged 4-6 years from three kindergartens participated in the cross-sectional and the longitudinal study. Product-orientated measures were conducted for the assessment of muscle strength (i.e., handgrip strength), muscle power (i.e., standing long jump), balance (i.e., timed single-leg stand), coordination (hopping on right/left leg), and attentional span (i.e., “Konzentrations-Handlungsverfahren für Vorschulkinder” [concentration-action procedure for preschoolers]). With regards to the scientific literature, exercise and fundamental movement skill interventions are an effective method to promote overall proficiency in motor skills (i.e., object control and locomotor skills) in preschool children particularly when conducted by external experts with a duration of 4 weeks to 5 months. Moreover, significant medium associations were found between the composite score of physical fitness and attention as well as between coordination separately and attention in children aged 4-6 years. A 10-weeks strength-dominated exercise program implemented in kindergarten and preschool settings by educated and trained kindergarten teachers revealed significant improvements for the standing long jump test and the Konzentrations-Handlungsverfahren of intervention children compared to children of the control group. The findings of the present thesis imply that fundamental movement skill and exercise interventions improve motor skills (i.e., locomotor and object control skills). Nonetheless, more high-quality research is needed. Additionally, physical fitness, particularly high performance in complex fitness components (i.e., coordination measured with the hopping on one leg test), tend to predict attention in preschool age. Furthermore, an exercise program including strength-dominated exercises, fundamental movement skills and elements of gymnastics has a beneficial effect on jumping performance with a concomitant trend toward improvements in attentional capacity in healthy preschool children. Finally, it is recommended to start early with the integration of muscular fitness (i.e., muscle strength, muscle power, muscular endurance) next to coordination, agility, balance, and fundamental movement skill exercises into regular physical activity curriculums in kindergarten settings.…
• Das Kindesalter ist im Vergleich zum Jugend- und Erwachsenenalter durch eine hohe Neuroplastizität, charakterisiert, welche durch beschleunigte Reifungsprozesse und rasche kognitive Entwicklungsverläufe gekennzeichnet ist. Natürliches Wachstum, biologische Reifung und die permanente Auseinandersetzung mit der physischen und sozialen Umwelt unterstützen und fördern die motorische und kognitive Entwicklung von Kindern. Bemerkenswert ist, dass bereits ab dem frühen Kindesalter die Förderung von körperlicher Aktivität, motorischen Fähigkeiten und Fertigkeiten unablässig ist, da sie zum einen wesentliche Faktoren für eine gesunde Entwicklung sowie eine effiziente alltägliche Funktionstüchtigkeit im Lebensverlauf darstellen und zum anderen das Aktivitätsverhalten und die Lebensgewohnheiten des Kindesalters tendenziell ins Erwachsenenalter übernommen werden. Die Zielstellung der vorliegenden Arbeit war es, das Wissen über motorische und kognitive Leistungsfähigkeit im frühen Kindesalter zu vertiefen und effektive altersgerechteDas Kindesalter ist im Vergleich zum Jugend- und Erwachsenenalter durch eine hohe Neuroplastizität, charakterisiert, welche durch beschleunigte Reifungsprozesse und rasche kognitive Entwicklungsverläufe gekennzeichnet ist. Natürliches Wachstum, biologische Reifung und die permanente Auseinandersetzung mit der physischen und sozialen Umwelt unterstützen und fördern die motorische und kognitive Entwicklung von Kindern. Bemerkenswert ist, dass bereits ab dem frühen Kindesalter die Förderung von körperlicher Aktivität, motorischen Fähigkeiten und Fertigkeiten unablässig ist, da sie zum einen wesentliche Faktoren für eine gesunde Entwicklung sowie eine effiziente alltägliche Funktionstüchtigkeit im Lebensverlauf darstellen und zum anderen das Aktivitätsverhalten und die Lebensgewohnheiten des Kindesalters tendenziell ins Erwachsenenalter übernommen werden. Die Zielstellung der vorliegenden Arbeit war es, das Wissen über motorische und kognitive Leistungsfähigkeit im frühen Kindesalter zu vertiefen und effektive altersgerechte Bewegungsprogramme für die Umsetzung im Setting Kindertagesstätte zu entwickeln. Es wurde ein systematisches Review mit Metaanalyse erarbeitet, um die Effekte von Bewegungsprogrammen zur Verbesserung elementarer Bewegungsfertigkeiten bei gesunden Vorschulkindern zu untersuchen. Zudem wurden die Zusammenhänge zwischen motorischen Fähigkeiten (z.B. statisches Gleichgewicht, Maximalkraft, Schnellkraft und Koordination) und der Konzentration, als ein Bereich der kognitiven Leistungsfähigkeit, im Kindesalter analysiert. Anschließend wurde die Wirksamkeit eines kraft-orientierten Bewegungsprogramms gegenüber einem gewöhnlichen Kindergartencurriculums auf motorische Fähigkeiten, wie statisches Gleichgewicht, Maximalkraft, Schnellkraft und Koordination sowie auf kognitive Leistungsfähigkeit, wie die Konzentration, überprüft. Das systematische Review beinhaltete Studien mit gesunden jungen Kindern im Setting Kindertagesstätte, welche Bewegungsprogramme von mindestens 4 Wochen zur Verbesserung der elementaren Bewegungsfertigkeiten durchführten und Ergebnisse der Interventions- sowie Kontrollgruppen mithilfe standardisierter motorischer Tests berichteten. In der Querschnitts- und Längsschnittstudie nahmen Kinder im Alter von 4-6 Jahren aus drei Kindertagesstätten teil. Ergebnisorientierte motorische Messungen wurden durchgeführt, um die Maximalkraft (Handkraft), die Schnellkraft (Standweitsprung), das Gleichgewicht (Einbeinstand), die Koordination (einbeiniges Hüpfen rechts/links) und die Konzentrationsfähigkeit (Konzentrations-Handlungsverfahren für Vorschulkinder (KHV-VK)) zu erheben. Mit Bezug zur wissenschaftlichen Literatur stellen Bewegungsprogramme eine effektive Möglichkeit dar, motorische Fertigkeiten (lokomotorische sowie objektbezogene Fertigkeiten) bei Vorschulkindern zu fördern, vor allem, wenn sie von externen Experten durchgeführt werden und eine Dauer von 4 Wochen bis 5 Monaten haben. Darüber hinaus konnten signifikante Zusammenhänge zwischen motorischen Fähigkeiten und der Konzentration sowie insbesondere zwischen der Koordination allein und der Konzentration bei Kindern im Alter von 4-6 Jahren gefunden werden. Ein 10-wöchiges kraft-orientiertes Bewegungsprogramm, welches durch geschultes und qualifiziertes Kindergartenpersonal in Kindertagesstätten durchgeführt wurde, führte zudem zu signifikanten Verbesserungen im Standweitsprung und im KHV-VK bei Kindern der Interventionsgruppe im Vergleich zu Kontrollgruppe. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass Bewegungsprogramme motorische Fertigkeiten, wie lokomotorische und objektbezogenen Fertigkeiten, verbessern. Dennoch gibt es Bedarf an weiterführenden, methodisch gut designten und qualitativ hochwertigen Interventionsstudien. Motorische Fähigkeiten, besonders gut ausgebildete komplexe Fähigkeiten wie die Koordination (gemessen mit dem einbeinigen Hüpfen), scheinen die Konzentrationsfähigkeit im Vorschulalter zu beeinflussen. Zudem verbessert ein Trainingsprogramm mit kraft-orientierte Übungen, elementare Bewegungsfertigkeiten und turnerischen Elementen die Sprungleistung und scheint gleichzeitig einen Einfluss auf die Konzentrationsfähigkeit bei gesunden Vorschulkindern zu haben. Letztendlich empfiehlt es sich, bereits in jungen Jahren Kraftfähigkeiten, wie Maximal- und Schnellkraft und Kraftausdauer neben Koordination, Agilität, Gleichgewicht und elementaren Bewegungsfertigkeiten zu schulen und diese in regelmäßige Bewegungsstunden im Setting Kindertagesstätte zu integrieren.…