過体重/肥満の思春期前の子供の認知と脳に対する運動プログラムの効果 (ActiveBrains)
ActiveBrains:過体重/肥満の思春期前の子供の認知、脳構造、脳機能に対する運動ベースの無作為対照試験の効果
調査の概要
詳細な説明
ここ数年の神経電気技術と神経画像技術の新たな進歩は、認知と脳機能が運動などの環境要因によってどのように刺激されるかをさらに調査して理解する絶好の機会を提供し、特に身体活動が幼い頃の脳の発達に影響を与えるかどうかを研究する絶好の機会を提供します。 現在の研究、すなわち ActiveBrains プロジェクトは、5 か月の運動プログラムが認知と脳に及ぼす影響、および思春期前の太りすぎ/肥満の子供の選択された身体的および精神的健康の結果を調べることを目的としています。
9 歳から 10 歳までの合計 100 人の過体重/肥満の思春期前の子供が、運動群 (N=50) と対照群 (N=50) に無作為に割り付けられます。 実用的かつ実現可能性の理由から、調査は 2 つの段階で実施されます。1 つ目は 30 のサンプル、2 つ目はサンプル 75 です。 これに関して、1 学年内に 15 人の子供が介入され (5 か月の介入)、次の学年内に 35 人の子供が介入されます。 対照群は、通常の体育セッション (週 2 回) を受けます。 正式な介入が終了した後、介入の効果がどの程度残るか、または消失するかを調べるために、介入が終了してから 9 か月後に、サブサンプル (第 1 波からの 50 人の参加者) で 3 回目の評価を行います。 待機リスト制御グループ戦略が使用されます。これにより、制御グループは放課後の運動プログラムも受け取りますが、プログラムの有効性のすべての評価が完了した後です。
既存の文献に基づいて、5 か月間の身体運動プログラムは、参加している過体重/肥満の子供の認知と脳、および身体的および精神的健康に有益である可能性があると考えています。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- タナー病期 I、II、または III の思春期前の子供。
- 8歳から11歳のお子様、
- Cole (2002) の性別および年齢別の BMI 基準に基づいて定義された太りすぎまたは肥満。
- 女の子は月経があってはなりません。
除外基準:
- 注意欠陥多動性障害またはその他の精神障害のある子供。
- 左利きの子供。
- 身体活動の練習を妨げる医学的問題のある子供。
研究計画
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 |
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介入なし:対照群
週2回の通常の体育セッション
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実験的:介入グループ
5か月間の体育ベースのプログラム(放課後の体育セッション3~5回/週+通常の体育セッション2回/週)
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運動プログラムは、週に 3 ~ 5 回の 90 分の放課後のセッションと、週末の「運動の宿題」で構成され、主に高強度の有酸素運動に焦点を当てます。
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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 |
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磁気共鳴画像法(MRI)による脳の機能と構造の変化
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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10 ~ 15 分間の高解像度スキャン、10 分間の安静状態、20 分間の拡散テンソル イメージング
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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脳波(EEG)による脳・認知機能評価
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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処理情報と速度トラウト イベント関連の脳電位、EEG を使用した認知機能、および注意と作業記憶の 2 つの認知タスクの評価。
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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認知能力 (DKEFS テスト バッテリー)
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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言語的および非言語的知性、問題解決行動の開始、視覚パターンを生成する流暢さ、新しいデザインを描く際の創造性、タスクのルールと制限を守りながらデザインし、以前に引き出された反応を抑制、空間計画、ルール学習、衝動的で固執的な反応の抑制、認知的抑制、視覚運動順序付けタスクでの思考の柔軟性、および関係記憶
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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学力
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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学業成績は、最終的に学校で記録されたスコアと、5 つの読解テスト、4 つの口頭テスト、4 つの数学テスト、4 つの筆記テスト、および 4 つのアカデミック言語テストを含む III Woodcock-Munoz Battery を使用して評価されます。
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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体力
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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ALPHAフィットネステストバッテリーに続く有酸素フィットネス、筋力、スピードアジリティ。
さらに、有酸素フィットネスは、ガス分析器 (General Electric Corporation) を使用してさらに評価されます。
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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メンタルヘルス
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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慢性ストレス指標と行動および性格テスト。
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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体脂肪と骨量
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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以前の研究で使用されたプロトコルに従って、二重エネルギー X 線吸収法 (DXA、Hologic の Discovery デンシトメーター) を使用した体脂肪と骨量の評価
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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心臓代謝の危険因子
時間枠:ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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ここでは、脂質プロファイル (トリグリセリドおよび総コレステロール、HDL および LDL コレステロール)、血圧 (標準手順に従う)、およびインスリン抵抗性 (グルコースおよびインスリン、ホメオスタシス モデル評価、HOMA) のマーカーとして、危険因子の完全なセットを含めます。
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ベースラインおよび事後評価中の 20 日間 (介入後)。
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Nystrom CD, Henriksson P, Martinez-Vizcaino V, Medrano M, Cadenas-Sanchez C, Arias-Palencia NM, Lof M, Ruiz JR, Labayen I, Sanchez-Lopez M, Ortega FB. Does Cardiorespiratory Fitness Attenuate the Adverse Effects of Severe/Morbid Obesity on Cardiometabolic Risk and Insulin Resistance in Children? A Pooled Analysis. Diabetes Care. 2017 Nov;40(11):1580-1587. doi: 10.2337/dc17-1334. Epub 2017 Sep 22.
- Cadenas-Sanchez C, Mora-Gonzalez J, Migueles JH, Martin-Matillas M, Gomez-Vida J, Escolano-Margarit MV, Maldonado J, Enriquez GM, Pastor-Villaescusa B, de Teresa C, Navarrete S, Lozano RM, de Dios Beas-Jimenez J, Estevez-Lopez F, Mena-Molina A, Heras MJ, Chillon P, Campoy C, Munoz-Hernandez V, Martinez-Avila WD, Merchan ME, Perales JC, Gil A, Verdejo-Garcia A, Aguilera CM, Ruiz JR, Labayen I, Catena A, Ortega FB. An exercise-based randomized controlled trial on brain, cognition, physical health and mental health in overweight/obese children (ActiveBrains project): Rationale, design and methods. Contemp Clin Trials. 2016 Mar;47:315-24. doi: 10.1016/j.cct.2016.02.007. Epub 2016 Feb 23.
- Esteban-Cornejo I, Cadenas-Sanchez C, Contreras-Rodriguez O, Verdejo-Roman J, Mora-Gonzalez J, Migueles JH, Henriksson P, Davis CL, Verdejo-Garcia A, Catena A, Ortega FB. A whole brain volumetric approach in overweight/obese children: Examining the association with different physical fitness components and academic performance. The ActiveBrains project. Neuroimage. 2017 Oct 1;159:346-354. doi: 10.1016/j.neuroimage.2017.08.011. Epub 2017 Aug 5.
- Rodriguez-Ayllon M, Cadenas-Sanchez C, Esteban-Cornejo I, Migueles JH, Mora-Gonzalez J, Henriksson P, Martin-Matillas M, Mena-Molina A, Molina-Garcia P, Estevez-Lopez F, Enriquez GM, Perales JC, Ruiz JR, Catena A, Ortega FB. Physical fitness and psychological health in overweight/obese children: A cross-sectional study from the ActiveBrains project. J Sci Med Sport. 2018 Feb;21(2):179-184. doi: 10.1016/j.jsams.2017.09.019. Epub 2017 Oct 4.
- Esteban-Cornejo I, Rodriguez-Ayllon M, Verdejo-Roman J, Cadenas-Sanchez C, Mora-Gonzalez J, Chaddock-Heyman L, Raine LB, Stillman CM, Kramer AF, Erickson KI, Catena A, Ortega FB, Hillman CH. Physical Fitness, White Matter Volume and Academic Performance in Children: Findings From the ActiveBrains and FITKids2 Projects. Front Psychol. 2019 Feb 12;10:208. doi: 10.3389/fpsyg.2019.00208. eCollection 2019.
- Plaza-Florido A, Migueles JH, Mora-Gonzalez J, Molina-Garcia P, Rodriguez-Ayllon M, Cadenas-Sanchez C, Esteban-Cornejo I, Solis-Urra P, de Teresa C, Gutierrez A, Michels N, Sacha J, Ortega FB. Heart Rate Is a Better Predictor of Cardiorespiratory Fitness Than Heart Rate Variability in Overweight/Obese Children: The ActiveBrains Project. Front Physiol. 2019 May 7;10:510. doi: 10.3389/fphys.2019.00510. eCollection 2019.
- Adelantado-Renau M, Esteban-Cornejo I, Rodriguez-Ayllon M, Cadenas-Sanchez C, Gil-Cosano JJ, Mora-Gonzalez J, Solis-Urra P, Verdejo-Roman J, Aguilera CM, Escolano-Margarit MV, Verdejo-Garcia A, Catena A, Moliner-Urdiales D, Ortega FB. Inflammatory biomarkers and brain health indicators in children with overweight and obesity: The ActiveBrains project. Brain Behav Immun. 2019 Oct;81:588-597. doi: 10.1016/j.bbi.2019.07.020. Epub 2019 Jul 19.
- Plaza-Florido A, Migueles JH, Mora-Gonzalez J, Molina-Garcia P, Rodriguez-Ayllon M, Cadenas-Sanchez C, Esteban-Cornejo I, Navarrete S, Maria Lozano R, Michels N, Sacha J, Ortega FB. The Role of Heart Rate on the Associations Between Body Composition and Heart Rate Variability in Children With Overweight/Obesity: The ActiveBrains Project. Front Physiol. 2019 Jul 16;10:895. doi: 10.3389/fphys.2019.00895. eCollection 2019.
- Solis-Urra P, Esteban-Cornejo I, Cadenas-Sanchez C, Rodriguez-Ayllon M, Mora-Gonzalez J, Migueles JH, Labayen I, Verdejo-Roman J, Kramer AF, Erickson KI, Hillman CH, Catena A, Ortega FB. Early life factors, gray matter brain volume and academic performance in overweight/obese children: The ActiveBrains project. Neuroimage. 2019 Nov 15;202:116130. doi: 10.1016/j.neuroimage.2019.116130. Epub 2019 Aug 26.
- Leppanen MH, Migueles JH, Cadenas-Sanchez C, Henriksson P, Mora-Gonzalez J, Henriksson H, Labayen I, Lof M, Esteban-Cornejo I, Ortega FB. Hip and wrist accelerometers showed consistent associations with fitness and fatness in children aged 8-12 years. Acta Paediatr. 2020 May;109(5):995-1003. doi: 10.1111/apa.15043. Epub 2019 Oct 20.
- Ubago-Guisado E, Gracia-Marco L, Medrano M, Cadenas-Sanchez C, Arenaza L, Migueles JH, Mora-Gonzalez J, Tobalina I, Escolano-Margarit MV, Oses M, Martin-Matillas M, Labayen I, Ortega FB. Differences in areal bone mineral density between metabolically healthy and unhealthy overweight/obese children: the role of physical activity and cardiorespiratory fitness. Pediatr Res. 2020 Jun;87(7):1219-1225. doi: 10.1038/s41390-019-0708-x. Epub 2019 Dec 10.
- Rodriguez-Ayllon M, Esteban-Cornejo I, Verdejo-Roman J, Muetzel RL, Migueles JH, Mora-Gonzalez J, Solis-Urra P, Erickson KI, Hillman CH, Catena A, Tiemeier H, Ortega FB. Physical Activity, Sedentary Behavior, and White Matter Microstructure in Children with Overweight or Obesity. Med Sci Sports Exerc. 2020 May;52(5):1218-1226. doi: 10.1249/MSS.0000000000002233.
- Mora-Gonzalez J, Esteban-Cornejo I, Solis-Urra P, Migueles JH, Cadenas-Sanchez C, Molina-Garcia P, Rodriguez-Ayllon M, Hillman CH, Catena A, Pontifex MB, Ortega FB. Fitness, physical activity, sedentary time, inhibitory control, and neuroelectric activity in children with overweight or obesity: The ActiveBrains project. Psychophysiology. 2020 Jun;57(6):e13579. doi: 10.1111/psyp.13579. Epub 2020 Apr 6.
- Zavala-Crichton JP, Esteban-Cornejo I, Solis-Urra P, Mora-Gonzalez J, Cadenas-Sanchez C, Rodriguez-Ayllon M, Migueles JH, Molina-Garcia P, Verdejo-Roman J, Kramer AF, Hillman CH, Erickson KI, Catena A, Ortega FB. Association of Sedentary Behavior with Brain Structure and Intelligence in Children with Overweight or Obesity: The ActiveBrains Project. J Clin Med. 2020 Apr 12;9(4):1101. doi: 10.3390/jcm9041101.
- Rodriguez-Ayllon M, Esteban-Cornejo I, Verdejo-Roman J, Muetzel RL, Mora-Gonzalez J, Cadenas-Sanchez C, Plaza-Florido A, Molina-Garcia P, Kramer AF, Catena A, Ortega FB. Physical fitness and white matter microstructure in children with overweight or obesity: the ActiveBrains project. Sci Rep. 2020 Jul 27;10(1):12469. doi: 10.1038/s41598-020-67996-2.
- Mora-Gonzalez J, Esteban-Cornejo I, Migueles JH, Rodriguez-Ayllon M, Molina-Garcia P, Cadenas-Sanchez C, Solis-Urra P, Plaza-Florido A, Kramer AF, Erickson KI, Hillman CH, Catena A, Ortega FB. Physical fitness and brain source localization during a working memory task in children with overweight/obesity: The ActiveBrains project. Dev Sci. 2021 May;24(3):e13048. doi: 10.1111/desc.13048. Epub 2020 Oct 25.
- Esteban-Cornejo I, Stillman CM, Rodriguez-Ayllon M, Kramer AF, Hillman CH, Catena A, Erickson KI, Ortega FB. Physical fitness, hippocampal functional connectivity and academic performance in children with overweight/obesity: The ActiveBrains project. Brain Behav Immun. 2021 Jan;91:284-295. doi: 10.1016/j.bbi.2020.10.006. Epub 2020 Oct 10.
- Plaza-Florido A, Altmae S, Esteban FJ, Cadenas-Sanchez C, Aguilera CM, Einarsdottir E, Katayama S, Krjutskov K, Kere J, Zaldivar F, Radom-Aizik S, Ortega FB. Distinct whole-blood transcriptome profile of children with metabolic healthy overweight/obesity compared to metabolic unhealthy overweight/obesity. Pediatr Res. 2021 May;89(7):1687-1694. doi: 10.1038/s41390-020-01276-7. Epub 2020 Nov 23.
- Ortega FB, Mora-Gonzalez J, Cadenas-Sanchez C, Esteban-Cornejo I, Migueles JH, Solis-Urra P, Verdejo-Roman J, Rodriguez-Ayllon M, Molina-Garcia P, Ruiz JR, Martinez-Vizcaino V, Hillman CH, Erickson KI, Kramer AF, Labayen I, Catena A. Effects of an Exercise Program on Brain Health Outcomes for Children With Overweight or Obesity: The ActiveBrains Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open. 2022 Aug 1;5(8):e2227893. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2022.27893.
- Migueles JH, Cadenas-Sanchez C, Aguiar EJ, Molina-Garcia P, Solis-Urra P, Mora-Gonzalez J, Garcia-Marmol E, Shiroma EJ, Labayen I, Chillon P, Lof M, Tudor-Locke C, Ortega FB. Step-Based Metrics and Overall Physical Activity in Children With Overweight or Obesity: Cross-Sectional Study. JMIR Mhealth Uhealth. 2020 Apr 28;8(4):e14841. doi: 10.2196/14841.
便利なリンク
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一次修了 (実際)
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