Effets des images après un exercice aérobie à long terme sur l'activation cérébrale (E-Mech Anc II)

Dans cette étude pilote, les chercheurs utiliseront l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour déterminer les effets des signaux alimentaires visuels riches en calories [c.-à-d. images d'aliments riches en sucre et en graisse (HS/HF), comme la crème glacée] sur l'activation de l'appétit et des voies de récompense dans le cerveau après un exercice à long terme (6 mois). Les taux d'obésité sont élevés chez les adultes américains, 33,8 % des adultes ayant un IMC de 30 ou plus (1). La croyance dominante est que des systèmes homéostatiques sont en place pour surveiller l'homéostasie énergétique.

Avec l'activité physique aérobie, l'appétit est affecté car on pense qu'il existe un couplage théoriquement positif entre l'apport et la dépense énergétiques (2, 3). Pendant les jours d'exercice, des études à court terme ont démontré qu'il n'y a pas de différences d'appétit, à l'exception d'une diminution transitoire 15 minutes après l'exercice après un exercice très intense (4). L'exercice à court terme n'entraîne pas de différences d'appétit (5-7). Cependant, à moyen terme, il existe une réponse variable (mixte) (5). À long terme, on pense qu'il existe un couplage lâche entre l'exercice et la réponse à l'appétit (5).

Nos données préliminaires soutiennent fortement un couplage positif entre l'exercice et les réponses appétitives, car dans les études précédentes, la quantité de perte de poids obtenue après l'exercice aérobie est inférieure aux attentes. Plus précisément, des études menées par Tim Church ont précédemment révélé que les femmes ménopausées hypertendues en surpoids ne perdaient pas environ 2,6 kg, mais plutôt 1,4 kg (8). Il s'agit d'une différence de 46 % entre la quantité de poids qui devrait être perdue en raison de l'énergie dépensée pendant l'exercice et la quantité réelle. Une autre étude a examiné 4 mois d'exercices aérobiques d'intensité modérée de 16KKW (9) et encore une fois environ 2,7 kg de perte de poids étaient attendus mais seulement 1,1 kg a été atteint. Cela suggère une différence de 59 %. Les deux études présentaient des taux d'abandon très faibles. Sur la base des résultats de la dose d'exercice la plus élevée dans ces deux études, l'écart augmente avec une augmentation de la dose d'exercice. Les participants ont reçu pour instruction de ne pas modifier leurs habitudes alimentaires et leur activité physique en dehors de l'intervention et celles-ci n'ont pas été modifiées de manière significative. Ces réponses au poids corporel reflètent la majorité des études d'intervention d'exercice aérobie. Roi et al. ont réalisé une étude d'exercices aérobiques supervisés (10). 58 personnes ont complété 500 kcal/j de dépense énergétique induite par l'exercice pendant 5 jours/semaine sur 12 semaines avec un taux d'abandon de 28 %. Dans l'ensemble, une moyenne de seulement 3,2 kg de poids corporel a été perdue. Plus de 50 % des personnes n'ont pas réussi à perdre la quantité attendue et 15 % des personnes ont pris du poids (11). Quatre études sur dix dans une revue ont révélé que l'exercice n'entraînait même pas de différence de poids corporel entre les groupes d'exercice et de contrôle (12). On pense que cette réponse différentielle dans le bilan énergétique est due à un apport énergétique accru. Stubbs et al. ont réalisé une étude croisée randomisée avec des traitements d'exercice de 3 à 7 jours. Les traitements d'exercice étaient sans exercice, puis exercice moyen (~ 1,9 MJ/jour) et enfin exercice élevé (~ 3,4 MJ/jour). La dépense énergétique a augmenté dans les conditions d'absence d'exercice (9,2 MJ/jour), d'exercice moyen (11,0 MJ/jour) et d'exercice élevé (12,1 MJ/jour), respectivement. Une augmentation statistiquement significative de l'apport énergétique avec l'exercice a été constatée (pas d'exercice 8,9 MJ/jour, exercice moyen 9,2 MJ/jour et exercice intense 10,0 MJ/j). Ainsi, sur la base du poids corporel et de ces données sur l'apport énergétique de Stubbs et al. les enquêteurs estiment qu'il existe une volonté biologique d'augmenter l'apport énergétique après l'exercice. Les chercheurs cherchent à déterminer le mécanisme neuronal de cette réponse appétitive dans la subvention proposée.

Auparavant, 2 études d'exercice aérobie examinant la réponse neuronale aux images ont été réalisées. Les nôtres sont similaires et fourniront à PBRC des données pilotes pour des investigations ultérieures. Evero et al. ont précédemment découvert que les signaux neuronaux de la voie de la récompense étaient réduits après un exercice aérobique (13). Cornier et al. ont constaté que l'exercice chronique modifie la réponse neuronale aux signaux alimentaires. Cependant, cette étude a été confondue en raison d'une perte de poids importante qui, comme indiqué ci-dessus, ne se produit généralement pas avec les essais d'exercices aérobiques. Les résultats suggèrent que l'insula peut être particulièrement importante dans la perte de poids induite par l'exercice et le maintien de la perte de poids (14). Cette étude espère examiner les réponses neuronales à l'exercice aérobie sans perte de poids.

Obésité On a montré aux femmes des images d'indices alimentaires d'aliments riches en énergie. Les aliments riches en énergie ont produit une activation significativement plus importante dans les régions de récompense du cerveau chez les obèses par rapport aux femmes ayant un contrôle de poids normal (15). Les différences entre les groupes comprenaient ACC, VTA, noyau accumbens (NAc), amygdale, pallidum ventral (Vent Pall), Caudate et Putamen (15). Après les repas, les personnes obèses, mais pas les personnes de poids normal, augmentent l'activation du putamen (partie du striatum) et de l'amygdale, ce qui suggère que ces régions peuvent jouer un rôle dans la suralimentation (16), c'est pourquoi ces régions sont incorporées dans l'hypothèse de l'étude actuelle. Ces études transversales sont importantes comme précédemment Murdaugh et. al (17) ont découvert que les personnes obèses qui ne réussissaient pas à perdre du poids à court terme ou à maintenir leur perte de poids à plus long terme avaient une plus grande activation des régions cérébrales de la voie de la récompense. Bien que spéculatifs, les édulcorants artificiels peuvent réduire les fringales en n'activant pas les voies de récompense, en particulier chez les personnes obèses. Cette subvention aidera à fournir des données pilotes pour élucider davantage cette importante question.