Effekter af billeder efter langvarig aerob træning på hjerneaktivering (E-Mech Anc II)

I denne pilotundersøgelse vil efterforskerne bruge funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) til at bestemme virkningerne af visuelle madsignaler med højt kalorieindhold [dvs. billeder af fødevarer med højt indhold af både sukker og fedt (HS/HF), såsom is] på aktivering af appetit og belønningsveje i hjernen efter langvarig (6 måneder) træning. Fedmehyppigheden er høj blandt amerikanske voksne med 33,8 % af de voksne, der har et BMI på 30 eller derover (1). Den fremherskende overbevisning er, at homeostatiske systemer er på plads til at overvåge energihomeostase.

Ved aerob fysisk aktivitet påvirkes appetitten, fordi der menes at opstå en teoretisk positiv kobling mellem energiindtag og forbrug (2, 3). I løbet af træningsdage har kortvarige undersøgelser vist, at der ikke er forskelle i appetit bortset fra et forbigående fald 15 minutter efter træning efter meget hård træning(4). Kortvarig træning resulterer ikke i appetitlige forskelle (5-7). Men på mellemlang sigt er der en variabel (blandet) respons (5). På lang sigt menes det, at der eksisterer en løs kobling mellem træning og appetitrespons (5).

Vores foreløbige data understøtter stærkt en positiv kobling mellem træning og appetit, fordi mængden af ​​vægttab, der opnås efter aerob træning, i tidligere undersøgelser er mindre end forventet. Specifikt har studier af Tim Church tidligere fundet, at hypertensive overvægtige postmenopausale kvinder ikke tabte ~2,6 kg, men i stedet 1,4 kg (8). Dette er en forskel på 46 % mellem, hvor meget vægt der skal tabes på grund af energi brugt til træning i forhold til den faktiske mængde. En anden undersøgelse undersøgte 4 måneders aerob træning med moderat intensitet på 16KKW (9), og igen forventedes ca. 2,7 kg vægttab, men kun 1,1 kg blev opnået. Dette tyder på en forskel på 59 %. Begge undersøgelser havde meget lave frafaldsrater. Baseret på resultaterne af den højeste dosis træning i disse to undersøgelser, vokser uoverensstemmelsen med en stigning i træningsdosis. Deltagerne blev instrueret i ikke at ændre spisevaner og fysisk aktivitet uden for interventionen, og disse blev ikke ændret væsentligt. Disse kropsvægtresponser afspejler størstedelen af ​​aerob træningsinterventionsundersøgelser. King et al. udførte en superviseret aerob træningsundersøgelse (10). 58 personer gennemførte 500 kcal/dag af træningsinduceret energiforbrug i 5 dage/uge over 12 uger med en frafaldsrate på 28 %. Samlet set blev der i gennemsnit kun tabt 3,2 kg kropsvægt. Over 50 % af personerne tabte ikke den forventede mængde, og 15 % af personerne tog på i vægt (11). Fire ud af ti undersøgelser i en gennemgang fandt, at træning ikke engang resulterede i en kropsvægtforskel mellem trænings- og kontrolgruppen(12). Denne differentielle reaktion i energibalance menes at være drevet af øget energiindtag. Stubbs et al. udført et randomiseret crossover-studie med 3-7 dages træningsbehandlinger. Træningsbehandlingerne var ingen motion, derefter medium motion (~1,9 MJ/dag) og til sidst høj motion (~ 3,4MJ/dag). Energiforbruget steg i henholdsvis ingen træning (9,2 MJ/dag), medium træning (11,0 MJ/dag) og høj træningstilstand (12,1 MJ/dag). Der blev fundet en statistisk signifikant stigning i energiindtaget med træning (ingen motion 8,9 MJ/dag, medium motion 9,2 MJ/dag og høj motion 10,0 MJ/d). Altså baseret på kropsvægt og disse energiindtagsdata fra Stubbs et al. efterforskere føler, at der er en biologisk drift til at øge energiindtaget efter træning. Efterforskere søger at bestemme den neurale mekanisme af denne appetitlige reaktion i den foreslåede bevilling.

Tidligere er der udført 2 aerobe træningsstudier, der undersøgte neuronernes reaktion på billeder. Vores ligner hinanden og vil give PBRC pilotdata til yderligere undersøgelser. Evero et al. tidligere fundet, at neuronale signaler fra belønningsvejen blev reduceret efter aerob træning (13). Cornier et al. fandt ud af, at kronisk træning ændrer den neuronale reaktion på madsignaler. Denne undersøgelse blev imidlertid forvirret på grund af et betydeligt vægttab, hvilket som nævnt ovenfor generelt ikke sker med aerob træning. Resultaterne tydede på, at insulaen kan være særlig vigtig i træningsinduceret vægttab og vægttabsvedligeholdelse (14). Denne undersøgelse håber at undersøge de neuronale reaktioner på aerob træning uden vægttab.

Fedme Kvinder fik vist madbilleder af højenergifødevarer. De højenergifødevarer producerede signifikant større aktivering i hjernens belønningsregioner hos overvægtige sammenlignet med normalvægtkontrolkvinder (15). Forskelle mellem grupperne inkluderede ACC, VTA, nucleus accumbens (NAc), amygdala, ventral pallidum (Vent Pall), Caudate og Putamen (15). Efter måltid, overvægtige individer, men ikke normalvægtige individer, øger aktiveringen af ​​putamen (en del af striatum) og amygdala, hvilket tyder på, at disse regioner kan spille en rolle ved overspisning (16), hvilket er grunden til, at disse regioner er inkorporeret i den aktuelle undersøgelseshypotese. Disse tværsnitsundersøgelser er vigtige som tidligere Murdaugh et. al (17) fandt, at overvægtige individer, der ikke havde succes med kortsigtet vægttab eller længerevarende vægttabsvedligeholdelse, havde større aktivering af belønningsvejens hjerneregioner. Mens de er spekulative, kan kunstige sødestoffer reducere trangen ved ikke at aktivere belønningsveje, især hos overvægtige personer. Denne bevilling vil hjælpe med at give pilotdata til yderligere at belyse dette vigtige spørgsmål.