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長時間の有酸素運動後の画像が脳の活性化に及ぼす影響 (E-Mech Anc II)

2016年1月7日 更新者:John Apolzan、Pennington Biomedical Research Center

長時間の有酸素運動後の画像が脳活性化に及ぼす影響 (E-Mechanic Ancillary II)

この研究の主な目的は、長期の有酸素運動後の高糖・高脂肪(HS/HF)画像を対照画像と比較して見た後の、食欲と報酬に関連する脳領域の活性化を定量化することです。

  1. 長期間の有酸素運動の後、運動を行わなかった対照群と比較して、HS/HF の食品画像と対照画像を観察すると、食欲に関連する脳領域 (視床下部) の活性化が高くなります。
  2. 長期間の有酸素運動の後に、人工甘味料入り溶液および無味溶液と比較してスクロース溶液を摂取した非運動対照群と比較した後、対照画像と比較してHS/HF食品画像を見ると、脳領域の活性化が低下します。過体重および肥満の男性および女性における報酬[扁桃体、前帯状皮質(ACC)、眼窩前頭皮質(OFC)、および腹側被蓋野(VTA)、線条体、島皮質]と関連している。

探索的目的 探索的目的として、研究者は予備的な脳接続分析をテストします。

調査の概要

状態

引きこもった

条件

詳細な説明

このパイロット研究では、研究者らは機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を使用して、高カロリーの視覚的な食べ物の合図(つまり、食事の合図)の効果を判定します。 アイスクリームなど、砂糖と脂肪の両方を多く含む食品(HS/HF)の画像]、長期(6か月)の運動後の脳内の食欲と報酬経路の活性化について。 米国の成人の肥満率は高く、成人の 33.8% が BMI 30 以上です (1)。 エネルギー恒常性を監視するために恒常性システムが備わっているという考えが一般的です。

有酸素運動では、理論的にはエネルギー摂取と消費の間に正の相関が生じると考えられているため、食欲が影響を受けます (2、3)。 運動を行った日の短期研究では、非常に激しい運動をした後、運動後 15 分で一時的に食欲が低下することを除いて、食欲に違いがないことが実証されています(4)。 短期間の運動では食欲の差は生じません(5-7)。 しかし、中期的には、変動する(混合された)反応が見られます (5)。 長期的には、運動と食欲反応の間には疎結合が存在すると考えられています (5)。

以前の研究では、有酸素運動後に達成される体重減少の量は予想よりも少なかったため、私たちの予備データは、運動と食欲反応の間の正の相関を強く裏付けています。 具体的には、ティム・チャーチによる研究では、閉経後の高血圧過体重女性は約2.6kg減らず、代わりに1.4kg減ったことが以前に判明している(8)。 これは、運動によって消費されるエネルギーによって減少すべき体重と、実際の体重との 46% の差です。 別の研究では、16KKW の中強度の有酸素運動を 4 か月間実施したところ (9)、やはり約 2.7 kg の体重減少が期待されましたが、達成されたのはわずか 1.1 kg でした。 これは 59% の違いがあることを示しています。 どちらの研究も中退率は非常に低かった。 これら 2 つの研究における最高用量の運動の結果に基づくと、運動量が増加するにつれてその差は大きくなります。 参加者には、介入以外では食習慣や身体活動を変えないよう指示されましたが、これらは大幅に変化しませんでした。 これらの体重反応は、有酸素運動介入研究の大部分を反映しています。 キングら。教師付き有酸素運動研究を実施しました (10)。 58 人が 12 週間にわたって週 5 日間、500 kcal/日の運動誘発エネルギー消費を完了し、脱落率は 28% でした。 全体として、体重は平均してわずか 3.2 kg 減少しました。 50% 以上の人が期待どおりに体重を減らすことができず、15% の人が体重が増加しました (11)。 レビューの10件中4件の研究では、運動によって運動群と対照群の間に体重差さえも生じなかったことが判明した(12)。 エネルギーバランスにおけるこの反応の違いは、エネルギー摂取量の増加によって引き起こされると考えられています。 スタブスら。 3〜7日間の運動療法を伴うランダム化クロスオーバー研究を実施しました。 運動療法は、運動なし、次に中程度の運動 (約 1.9 MJ/日)、最後に高運動 (約 3.4 MJ/日) でした。 エネルギー消費量は、運動なし(9.2 MJ/日)、中程度の運動(11.0 MJ/日)、および高運動条件(12.1 MJ/日)でそれぞれ増加しました。 運動によるエネルギー摂取量の統計的に有意な増加が見られました(運動なしで 8.9 MJ/日、中程度の運動で 9.2 MJ/日、高運動で 10.0 MJ/日)。 したがって、Stubbsらの体重とエネルギー摂取量データに基づいています。研究者らは、運動後のエネルギー摂取量を増加させようとする生物学的衝動があると感じています。 研究者らは、提案された助成金でこの食欲反応の神経機構を解明しようとしている。

これまでに、画像に対する神経反応を調べる有酸素運動の研究が 2 件行われています。 私たちのものも同様であり、さらなる調査のためにパイロットデータをPBRCに提供する予定です。 エベロら。有酸素運動後には報酬経路のニューロンシグナルが減少することが以前に発見された(13)。 コーニエら。彼らは、慢性的な運動が食物の合図に対する神経反応を変化させることを発見した。 しかし、この研究は、前述したように、有酸素運動試験では一般に起こらない大幅な体重減少により混乱をきたしました。 この結果は、島皮質が運動による体重減少と体重減少の維持において特に重要である可能性を示唆している(14)。 この研究は、体重減少を伴わない有酸素運動に対する神経細胞の反応を調べることを目的としています。

肥満の女性には、高エネルギー食品の食べ物の絵のヒントが示されました。 高エネルギー食品は、正常な体重管理の女性と比較して、肥満者の脳の報酬領域の活性化を著しく促進しました(15)。 グループ間の差異には、ACC、VTA、側坐核 (NAc)、扁桃体、腹側淡蒼球 (Vent Pall)、尾状核、および被殻が含まれていました (15)。 正常体重の人ではなく、食後の肥満の人は、被殻(線条体の一部)と扁桃体の活性化を増加させ、これらの領域が過食に役割を果たしている可能性を示唆しています(16)。そのため、これらの領域が現在の研究仮説に組み込まれています。 これらの横断的研究は、以前の Murdaugh らと同様に重要です。 他の者ら(17)は、短期的な減量や長期的な減量維持に成功しなかった肥満の人は、報酬経路の脳領域がより活性化していることを発見した。 推測ではありますが、人工甘味料は、特に肥満者の報酬経路を活性化しないため、欲求を軽減する可能性があります。 この助成金は、この重要な疑問をさらに解明するためのパイロット データの提供に役立ちます。

研究の種類

介入

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • Louisiana
      • Baton Rouge、Louisiana、アメリカ、70808
        • Pennington Biomedical Research Center

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年~65年 (大人、高齢者)

健康ボランティアの受け入れ

はい

受講資格のある性別

全て

説明

包含基準:

  • 男性か女性
  • 18~65歳(含む)
  • 体重が350ポンド未満
  • 体格指数 (BMI) が 25 ~ 43 kg/m2 である
  • 検査前10時間は絶食していただける方
  • 右利き

除外基準:

  • 糖尿病の診断(自己申告)
  • 神経学的状態の診断(自己申告による)
  • 現在または過去のアルコールまたは薬物乱用の問題
  • 喫煙
  • 心臓ペースメーカー、大動脈または脳動脈瘤クリップ、人工心臓弁、強磁性インプラント、破片、ワイヤー縫合糸、人工関節、骨または関節のピン/ロッド/ネジ/クリップ、金属プレート、金属片などの体内金属製医療機器が目に入っている。または指輪などの取り外しできない金属製の宝飾品
  • 閉所恐怖症またはその他の理由により、MRI スキャン中に画像検査手順を完了できない、または完了したくない

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:処理
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:並列代入
  • マスキング:独身

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
介入なし:運動コントロールなし
健康生活グループ
アクティブコンパレータ:有酸素運動グループ
人々は有酸素運動をしています。
エクササイズグループは、当社のエクササイズトレーニングラボで6か月間、エクササイズセッション中に注意深く監視されます。 強度は 65% VO2peak で、すべてのエクササイズはトレッドミルで行われます。 1 つのエクササイズ グループは、週に 3 ~ 4 回のセッションで 8 KKW (kcal/kg/週) を獲得します。これにより、各セッションは約 30 分続きます。 もう 1 つのエクササイズ グループは 20 KKW を獲得し、週に 4 ~ 5 セッション、1 セッションあたり約 50 ~ 70 分を実行します。 これらのグループは、この補助研究のために結合されます。
他の名前:
  • 8KKW
  • 20KKW

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
fMRI
時間枠:ベースラインと介入後(6か月の介入)
fMRI は、飲料摂取の約 10 分後に、General Electric Signa Excite HDxT 3.0T スキャナー (ウィスコンシン州ミルウォーキー) を使用して実行されます。 視野は24〜28cmです。 スキャナには GE の機能コンポーネントが装備されています。補助コンポーネントには、Avotec, Inc. の投影システムと眼球イメージング システムが含まれます。 すべての fMRI スキャンには 8 チャンネルのヘッ​​ド コイルが使用され、コンピューター化された実験設計、データ収集、分析には E-prime® ソフトウェアが使用されます。 視覚的な食べ物とコントロールの合図は、HS/HF とコントロール画像のブロックを含む混合イベント ブロック デザインで表示されます。 食べ物の手がかりは、カテゴリー (HS/HF) 内の食べ物を表示するフルカラーの写真で構成されます。 各写真には1つの食品が表示されます。 コントロール キューは、色の強度と周波数が食べ物のキューと一致するスクランブルされた画像で構成されます。 各ブロックの長さは 30 秒で、6 つの画像が 3 ~ 7 秒の範囲で表示されます。 タスクの合計時間は約 30 分になります。
ベースラインと介入後(6か月の介入)

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • 主任研究者:John W Apolzan, PhD、PBRC

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始

2014年1月1日

一次修了 (予想される)

2015年7月1日

研究の完了 (予想される)

2015年7月1日

試験登録日

最初に提出

2013年9月17日

QC基準を満たした最初の提出物

2014年6月10日

最初の投稿 (見積もり)

2014年6月12日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (見積もり)

2016年1月11日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2016年1月7日

最終確認日

2016年1月1日

詳しくは

本研究に関する用語

追加の関連 MeSH 用語

その他の研究ID番号

  • PBRC 2013-045

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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