Trening kontroli hamowania i iTBS w przypadku nadwagi: zmiany w zachowaniu i mózgu (InhibE). (InhibE)

1. HIPOTEZY WYJŚCIOWE I HIPOTEZA CELÓW OGÓLNYCH:

   HIPOTEZA: Neuromodulacja za pomocą iTBS zastosowanego do lewego DLPFC w połączeniu z treningiem kontroli hamowania z paradygmatem jedzenia Go/No-go będzie związana ze zmniejszeniem (i) BMI oraz (ii) głodu; (iii) zmodyfikowana łączność i aktywacja mózgu zarówno w stanie spoczynku, jak i powiązana z wykonywaniem zadań za pomocą bodźców pokarmowych; ulepszone (iv) pomiary antropometryczne (obwód talii oraz stosunek talii do bioder i talii do wzrostu), (v) zachowania związane z jedzeniem i ćwiczeniami (zwiększenie częstotliwości i czasu trwania aktywności fizycznej przez spożycie kalorii), (vi) objawy emocjonalne i emocjonalne jedzenie (depresja, stany lękowe, regulacja emocjonalna, jedzenie emocjonalne, jedzenie związane z nagrodami, jedzenie niehomeostatyczne), (vii) zdolności poznawcze (hamowanie motoryczne i poznawcze, opóźnienie gratyfikacji, impulsywność, pamięć robocza, elastyczność poznawcza i podejmowanie decyzji); (viii) zmiany parametrów biologicznych (osocze i mikroflora) oraz (ix) korzyści w zakresie opłacalności i użyteczności kosztowej w oparciu o analizy oceny ekonomicznej.

   CEL OGÓLNY: Określenie efektów neuromodulacji za pomocą iTBS w DLPFC, samodzielnie oraz w połączeniu z treningiem kontroli hamowania, w celu wygenerowania zmian w mózgu, zachowaniu, emocjach, poznaniu i biologii u osób z EW.

   1.1. Cele szczegółowe: Cel 1: Zbadanie skuteczności iTBS w lewym DLPFC, samodzielnie oraz w połączeniu ze treningiem kontroli hamowania w leczeniu EW.

   Cel 2: Scharakteryzowanie efektów neuromodulacji za pomocą iTBS lewego DLPFC samego oraz w połączeniu z treningiem kontroli hamowania w celu modyfikacji łączności i aktywacji mózgu zarówno w spoczynku, jak i w powiązaniu z wykonywaniem zadań za pomocą bodźców pokarmowych za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI).

   Cel 3: Określenie związku parametrów biologicznych ze zmiennymi neuropsychologicznymi (depresja, lęk, stres, regulacja emocjonalna, jedzenie emocjonalne, głód, hamowanie motoryczne i poznawcze, ocena jedzenia, opóźnienie gratyfikacji, impulsywność, pamięć robocza, elastyczność i podejmowanie decyzji) oraz neuroobrazowanie mózgu (aktywacja, objętość istoty szarej i białej oraz łączność).

   Cel 4: Analiza ekonomicznej oceny opłacalności i użyteczności kosztowej skojarzonego treningu kontroli hamowania i neuromodulacji z iTBS u osób z EW oraz analiza wpływu budżetowego programu w przypadku jego wdrożenia w krajowej służbie zdrowia system.

2. METODOLOGIA 2.1. Projekt: Randomizowane, kontrolowane badanie w grupach równoległych. 2.2. Wielkość próby i moc statystyczna: Liczebność próby obliczono przy użyciu narzędzia G*Power 3.1. W tym celu oprze się na jedynym dotychczas badaniu, w którym analizowano zmiany BMI u osób z otyłością po przeprowadzeniu 4 sesji rTMS w ciągu 2 tygodni, które wykazało niewielką wielkość efektu (Cohena d = 0,31; Kim i wsp. ., 2018). Zatem, biorąc pod uwagę małą wielkość efektu dla przeprowadzenia analizy ANOVA (f = 0,15), minimalną zalecaną wielkość próbki do osiągnięcia mocy 0,90 i poziomu alfa 0,05 do obliczenia modelu interakcji trzech grup (połączona interwencja vs. sama neuromodulacja vs. pozorowane iTBS) i trzy powtarzane pomiary obejmowały 39 uczestników na grupę. Chociaż nie przeprowadzono wcześniejszych badań, w których stosowano łącznie trening kontroli hamowania i iTBS, przypuszcza się, że ich wyniki będą lepsze od wyników uzyskanych w przypadku stosowania oddzielnych technik. Uważa się jednak, że porównanie zastosowania interwencji skojarzonej z samą neuromodulacją da bardzo małą wielkość efektu. Zatem n grup zostanie zwiększone do 45.

   Uczestnicy (N=135) zostaną losowo przydzieleni do trzech grup: (i) grupa 1 (interwencja łączona: aktywna stymulacja DLPFC za pomocą iTBS i trening kontroli hamowania) n=45; (ii) grupa 2 (aktywna stymulacja DLPFC za pomocą iTBS) n=45; grupa 3 (grupa kontrolna pozorowanego iTBS) n=45.

   2.3. Interwencje

   Sesje przedzabiegowe: informacje, wytyczne dietetyczne i fizykalne (wszystkie grupy):

   Wszyscy uczestnicy wezmą udział w grupowej odprawie informacyjnej na temat procedury i uzasadnienia badania, która potrwa około godziny. Zostaną także udostępnione filmy informacyjne i broszury. Następnie odbędą się dwie 90-minutowe sesje prowadzone odpowiednio przez dietetyka i trenera personalnego, podczas których zostaną przekazane indywidualne instrukcje dotyczące diety i ćwiczeń fizycznych.

   Interwencja neurokognitywna:

   Czas trwania: 2 tygodnie po 5 codziennych sesji. Część 1 (wszystkie grupy). Trzy minuty neuromodulacji za pomocą iTBS (w DLPFC dla grup 1 i 2; w wierzchołku dla grupy 3). Cały proces iTBS obejmuje 3 minuty stymulacji oraz czas poświęcony na lokalizację cewki, przyjęcie i pożegnanie (10 minut).

   Część 2 (grupa 1). Zaraz po iTBS tylko grupa 1 przejdzie 10-minutowy trening hamowania z aplikacją FoodT na smartfonach.

   W tym zadaniu uczestnicy proszeni są o jak najszybsze dotknięcie elementów zaznaczonych na zielono, ale wstrzymanie się z reakcją i nie naciskanie elementów zakreślonych na czerwono. Niektóre obrazy przedstawiają żywność (wysokokaloryczną i niskokaloryczną), inne nieżywnościowe. Uczestnicy mogą wybrać, z jakimi kategoriami żywności chcą się mierzyć, a wysokokaloryczne potrawy są zawsze łączone z sygnałem zakazu.

3. PROCEDURA Oceny będą dostarczane online za pośrednictwem platform LimeSurvey i Millisekundy. Zostaną sprawdzone kryteria włączenia i wyłączenia.

Wszyscy kandydaci spełniający kryteria wezmą udział w spotkaniu informacyjnym w celu otrzymania pisemnych i ustnych informacji na temat projektu i zostaną poproszeni o wyrażenie świadomej zgody. Następnie uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grup przed sesjami oceny przed leczeniem. Prosta randomizacja zostanie przeprowadzona poprzez wygenerowanie pięcioliterowych kodów za pomocą Calculado.net i losowanie kodów do trzech różnych grup za pomocą Rufflys. Trzy grupy biorące udział w badaniu przeprowadzą trzy oceny (przed, po i po 3 miesiącach obserwacji). Tym, co będzie różnicować grupy, będzie zatem leczenie: iTBS zastosowany do DLPFC, po którym następuje trening kontroli hamowania vs. iTBS zastosowany do DLPFC vs. iTBS zastosowany do wierzchołka (pozorowany). Na zakończenie projektu, jeśli interwencja okaże się skuteczna, pozostałe grupy otrzymają możliwość jej otrzymania.

Sesje informacyjno-ewaluacyjne zostaną opracowane w grupach 4-6 osobowych. Sesje iTBS będą prowadzone indywidualnie. Jeżeli uczestnik opuści sesję, zostanie ona przełożona na początek następnego tygodnia o podobnej godzinie. Będzie co najmniej 8 grup eksperymentalnych neuromodulacji DLPFC połączonej z treningiem kontroli hamowania (45 uczestników), 8 grup eksperymentalnych samej neuromodulacji DLPFC (45 uczestników) i 8 grup kontrolnych pozorowanego iTBS (45 uczestników). Program będzie obejmował 6 tygodni, w tym: trzy oceny (przed, po i 3-miesięczna obserwacja), dziesięć sesji interwencyjnych (dwa tygodnie po 5 codziennych sesji), informacje oraz sesje dietetyczne i ćwiczeń. Sesje oceniające będą trwać około 2 godzin, natomiast sesje interwencyjne będą trwać od 10 do 20 minut, w zależności od grupy. Treść poszczególnych sesji będzie następująca:

1. Sesja informacyjna (sesja 1; tydzień 1): Aby uczestnicy zrozumieli podstawy interwencji, zostaną podane informacje o celach, podstawach projektu i procedurze badania. Uczestnicy otrzymają również pisemną świadomą zgodę. Na koniec tej sesji uczestnicy zostaną poproszeni o świadomą pisemną zgodę.
2. Ocena przed leczeniem (sesje 2, 3 i 4; tydzień 2): Podczas sesji 2 wszyscy uczestnicy wypełnią następujące narzędzia służące ocenie głównych i drugorzędnych wyników oraz mierników eksploracyjnych i ekonomicznych: WCST, Food Go/NoGo, IGT, Stroop, Food DD, N-Back, CFA, IPAQ, DASS-21, BDI-II, PEMS, RED, DEBQ, PSRSQ, ERQ, UPPS-P, SF-36, SOCRATES 00, QEWP-5, kwestionariusz socjodemograficzny , kolejna o zużytych zasobach zdrowotnych, piętnie i pytaniach o wcześniejsze leczenie. Ponadto wszyscy uczestnicy zostaną poddani sesji fMRI (sesja 3) oraz pobraniu próbek biologicznych (krew, ślina, kał i mocz) oraz pomiarom antropometrycznym w celu obliczenia BMI, WC, WHR i WHtR (sesja 4).
3. Sesja odżywiania i ćwiczeń fizycznych (sesja 5; tydzień 3): Uczestnicy otrzymają informacje na temat zdrowych nawyków żywieniowych (doktor ds. żywienia) i ćwiczeń fizycznych (doktorat nauk o sporcie). Dodatkowo uczestnicy otrzymają zindywidualizowane wytyczne dotyczące diety i ćwiczeń fizycznych, a wszelkie wątpliwości uczestnicy będą mogli konsultować z obydwoma profesjonalistami za pośrednictwem grup WhatsApp.

4. Sesje interwencyjne (sesje 6–15; tygodnie 4 i 5): Interwencja będzie składać się z pięciu cotygodniowych sesji indywidualnych trwających dwa tygodnie, każda trwająca łącznie 10–20 minut. Parametry stymulacji opierają się na protokołach stosowania iTBS u osób z problemami w przyjmowaniu pokarmu, autorstwa Barone i wsp. (2023) oraz zgodnie z międzynarodowymi zaleceniami dotyczącymi bezpieczeństwa. Procedura w trzech grupach składa się z:

   A. Lokalizacja obszaru stymulacji za pomocą obrazów neuroobrazowania strukturalnego sekwencji T1 z wykorzystaniem programu Brainsight w celu prawidłowego umiejscowienia cewki stymulacyjnej: w grupie aktywnej stymulacji będzie to lewy obszar DLPFC (x -37, y -34, z 78) odpowiadająca pozycji F3 w systemie 10-20 EEG. W grupie kontrolnej będzie to wierzchołek (x 0, y-34, z 78), obszar bez efektów poznawczych po stymulacji, ale odpowiadający efektom sensorycznym.

   B. Neuromodulacja z zastosowaniem przerywanego TBS ze stymulatorem magnetycznym Megastim Rapid 2 i cewką 8: iTBS przez 3 minuty o parametrach częstotliwości 50 Hz, liczba impulsów 3; liczba wybuchów 10; czas trwania cyklu 8 sekund; liczba cykli 20; częstotliwość impulsów 5 Hz; i całkowita liczba impulsów 600. Intensywność stymulacji będzie utrzymywana na poziomie 30% maksymalnej mocy stymulatora.

   C. Trening kontroli hamowania poznawczego (10 minut): Będzie wykonywany za pomocą aplikacji FoodT przez 10 minut i będzie stosowany bezpośrednio po iTBS, wykorzystując czas maksymalnego wzmocnienia mózgu. W tej aplikacji zadanie polega na jak najszybszym dotknięciu przedmiotów otoczonych zielonym kółkiem i niereagowaniu na przedmioty otoczone czerwonym kółkiem. Niektóre obrazy odnoszą się do jedzenia, a inne nie są z nim związane. Uczestnicy mogą wybrać kategorie obrazów do trenowania, które powinny odpowiadać produktom używanym do objadania się (cukierki/żelki, ciasta, czekolada, ciasteczka, alkohol, frytki, chleb, ser, fast food – hamburgery, jedzenie na wynos – , słodkie napoje gazowane, mięso, pizza). Trening kontroli hamowania polega na łączeniu wysokokalorycznych pokarmów z sygnałem zakazu.

5. Ocena po leczeniu (sesja 16; tydzień 6): Aby ocenić skuteczność interwencji, zarejestrowane zostanie BMI i głód (FCQ-T/S-r) (główne wyniki), a w celu uzyskania drugorzędnych wyników zostaną zastosowane następujące instrumenty ; WCST, Food Go/NoGo, IGT, Stroop, Food DD, N-Back, CFA, IPAQ, DASS-21, BDI-II, PEMS, RED, DEBQ, PSRSQ, ERQ, UPPS-P, SF-36 i kwestionariusz o wykorzystanych zasobach zdrowotnych. Powtórzone zostaną także fMRI i próbki biologiczne z oceny przed leczeniem.
6. Ocena kontrolna (sesje 17; tydzień 18): Kontrola 3 miesiące po interwencji obejmie następujące pomiary: WCST, Food Go/NoGo, IGT, Stroop, Food DD, N-Back, CFA, IPAQ, DASS -21, BDI-II, PEMS, RED, DEBQ, PSRSQ, ERQ, UPPS-P, SF-36, kwestionariusz socjodemograficzny i drugi dotyczący wykorzystywanych zasobów zdrowotnych oraz pobierania próbek biologicznych i pomiarów antropometrycznych w celu uzyskania wyniku głównego i wtórnego środki.

Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby jeść dwie godziny przed ocenami (przed i po leczeniu oraz w trakcie obserwacji) oraz sesjami iTBS. Wszystkie oceny będą przeprowadzane o tej samej godzinie.