Effecten van beelden na langdurige aerobe training op hersenactivatie (E-Mech Anc II)

In deze pilootstudie zullen onderzoekers functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) gebruiken om de effecten te bepalen van calorierijke visuele voedselsignalen [d.w.z. afbeeldingen van voedingsmiddelen met veel suiker en vet (HS/HF), zoals ijs] op activering van eetlust en beloningsroutes in de hersenen na langdurige (6 maanden) inspanning. Obesitascijfers zijn hoog onder Amerikaanse volwassenen: 33,8% van de volwassenen heeft een BMI van 30 of hoger (1). De heersende overtuiging is dat er homeostatische systemen zijn om de energiehomeostase te bewaken.

Bij aerobe fysieke activiteit wordt de eetlust beïnvloed omdat wordt aangenomen dat er een theoretisch positieve koppeling tussen energie-inname en -verbruik optreedt (2, 3). Tijdens trainingsdagen hebben kortetermijnstudies aangetoond dat er geen verschillen zijn in eetlust, behalve een voorbijgaande afname 15 minuten na de training na zeer zware training(4). Oefening op korte termijn leidt niet tot verschillen in eetlust (5-7). Op de middellange termijn is er echter een variabele (gemengde) respons (5). Op de lange termijn wordt aangenomen dat er een losse koppeling bestaat tussen lichaamsbeweging en eetlustreactie (5).

Onze voorlopige gegevens ondersteunen sterk een positieve koppeling tussen lichaamsbeweging en eetlustreacties, omdat in eerdere studies de hoeveelheid gewichtsverlies die wordt bereikt na aerobe training minder is dan verwacht. Concreet hebben onderzoeken van Tim Church eerder aangetoond dat postmenopauzale vrouwen met hypertensie en overgewicht niet ~2,6 kg verloren, maar in plaats daarvan 1,4 kg (8). Dit is een verschil van 46% tussen de hoeveelheid gewicht die moet worden verloren als gevolg van energie die wordt verbruikt tijdens het sporten in vergelijking met de werkelijke hoeveelheid. Een andere studie onderzocht 4 maanden aerobe training met matige intensiteit van 16KKW (9) en opnieuw werd ongeveer 2,7 kg gewichtsverlies verwacht, maar slechts 1,1 kg werd bereikt. Dit suggereert een verschil van 59%. Beide onderzoeken hadden zeer lage uitvalpercentages. Op basis van de resultaten van de hoogste inspanningsdosis in deze twee onderzoeken, groeit het verschil met een toename van de trainingsdosis. De deelnemers kregen de instructie om buiten de interventie hun eetgewoonten en fysieke activiteit niet te veranderen en deze werden niet significant gewijzigd. Deze lichaamsgewichtreacties weerspiegelen de meeste onderzoeken naar aerobe inspanningsinterventies. Koning et al. voerde een aerobe inspanningsstudie onder toezicht uit (10). 58 personen voltooiden 500 kcal/dag aan door inspanning geïnduceerd energieverbruik gedurende 5 dagen/week gedurende 12 weken met een uitvalpercentage van 28%. In totaal ging er gemiddeld slechts 3,2 kg lichaamsgewicht verloren. Meer dan 50% van de personen slaagde er niet in de verwachte hoeveelheid af te vallen en 15% van de personen kwam aan (11). Vier van de tien onderzoeken in een review vonden dat lichaamsbeweging niet eens resulteerde in een verschil in lichaamsgewicht tussen de trainings- en controlegroep(12). Aangenomen wordt dat deze differentiële respons in de energiebalans wordt veroorzaakt door een verhoogde energie-inname. Stubbs et al. voerde een gerandomiseerde cross-over studie uit met oefenbehandelingen van 3-7 dagen. De oefenbehandelingen waren geen lichaamsbeweging, daarna middelmatige lichaamsbeweging (~1,9 MJ/dag) en ten slotte hoge lichaamsbeweging (~ 3,4 MJ/dag). Het energieverbruik nam toe in respectievelijk de omstandigheden zonder inspanning (9,2 MJ/dag), gemiddelde inspanning (11,0 MJ/dag) en hoge inspanning (12,1 MJ/dag). Er werd een statistisch significante toename van de energie-inname bij inspanning gevonden (geen inspanning 8,9 MJ/dag, gemiddelde inspanning 9,2 MJ/dag en veel inspanning 10,0 MJ/d). Dus op basis van lichaamsgewicht en deze energie-innamegegevens van Stubbs et al. onderzoekers voelen dat er een biologische drive is om de energie-inname na inspanning te verhogen. Onderzoekers proberen het neurale mechanisme van deze eetlustreactie in de voorgestelde subsidie ​​​​te bepalen.

Eerder zijn er 2 aërobe inspanningsstudies uitgevoerd waarbij de neuronale respons op beelden werd onderzocht. Die van ons zijn vergelijkbaar en zullen PBRC voorzien van pilootgegevens voor verder onderzoek. Evero et al. eerder gevonden dat neuronale signalen van de beloningsroute werden verminderd na aërobe oefening (13). Cornier et al. ontdekte dat chronische lichaamsbeweging de neuronale reactie op voedselaanwijzingen verandert. Deze studie was echter verwarrend vanwege het aanzienlijke gewichtsverlies dat, zoals hierboven vermeld, over het algemeen niet gebeurt bij aërobe inspanningsproeven. De resultaten suggereerden dat de insula bijzonder belangrijk kan zijn bij door inspanning geïnduceerd gewichtsverlies en gewichtsverlies (14). Deze studie hoopt de neuronale reacties op aërobe oefening zonder gewichtsverlies te onderzoeken.

Obesitas Vrouwen kregen voedselfoto's te zien van energierijk voedsel. Het energierijke voedsel veroorzaakte een significant grotere activering in de hersenbeloningsgebieden bij zwaarlijvige vrouwen in vergelijking met vrouwen met een normale gewichtsbeheersing (15). Verschillen tussen de groepen omvatten ACC, VTA, nucleus accumbens (NAc), amygdala, ventrale pallidum (Vent Pall), Caudate en Putamen (15). Personen met obesitas na de maaltijd, maar personen met een normaal gewicht, verhogen de activering van het putamen (deel van het striatum) en de amygdala, wat suggereert dat deze regio's een rol kunnen spelen bij overeten (16). Daarom zijn deze regio's opgenomen in de huidige onderzoekshypothese. Deze cross-sectionele studies zijn belangrijk omdat eerder Murdaugh et. al (17) ontdekte dat zwaarlijvige personen die niet succesvol waren in gewichtsverlies op korte termijn of het behoud van gewichtsverlies op langere termijn, een grotere activering van de hersengebieden van de beloningsroute hadden. Hoewel speculatief, kunnen kunstmatige zoetstoffen hunkeren verminderen door beloningsroutes niet te activeren, vooral bij zwaarlijvige personen. Deze subsidie ​​zal helpen om proefgegevens te verzamelen om deze belangrijke vraag verder op te helderen.