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短时有氧运动对肥胖男大学生奖赏系统影响的fMRI研究

编辑:折江波|朱利|黄玉蕾|白爽|刘润芝|唐东辉 单位:北京师范大学体育与运动学院

来源:第十届全国体育科学大会发布日期:2015-07-15 17:04:01浏览:171次

研究目的:奖赏系统是由多个神经核团、大脑皮质和多种功能的神经元构成的极为复杂的神经环路,包括眶额叶皮层、岛叶、杏仁核、下丘脑、纹状体、中脑和腹侧被盖区以及黑质。食物是一种天然奖赏,在满足自身能量需求的同时,大脑奖赏系统在摄食行为中也起着非常重要的作用。越来越多的研究表明,肥胖的形成可能与大脑奖赏系统有关,奖赏系统可能是肥胖形成的一个重要中枢机制。由奖赏系统诱发的过度进食常常远远超出机体的能量需求,因此被认为可能是现代社会中肥胖迅速蔓延流行的主要原因之一。本研究旨在探究肥胖组与对照组在静息状态下和有氧运动前后奖赏系统的差异性,以及在给予高脂、低脂以及非食物图片编制的相关组块任务下,各组被试脑区奖赏系统激活程度的状况和差异。

研究方法:选取某大学18-22岁肥胖(体脂百分比均大于25%,达到33.2±2.5)右利手男大学生志愿者6名和正常(体脂百分比为20%左右)对照组志愿者6名。实验部分令两组被试均进行30分钟约为65%最大心率的功率自行车运动,并在运动前后各进行一次静息态和任务态的功能磁共振扫描。通过功能磁共振成像的影像学数据,对比分析两组间、各组运动前后静息态以及任务态相关脑区激活程度的现状和差异。使用SPM8App对实验数据进行时间序列、空间位置校正、空间标准化以及空间光滑的预处理,然后进行统计学分析。

研究结果:1.静息态fMRI实验结果:fALFFReHo方法分析的结果表明,正常者与肥胖者被试的运动前后颞叶、额叶、顶叶、枕叶、小脑后叶、中央前回等区域被激活,但没有共同的激活区域不能进行功能连接分析,故无法确定运动是否改善肥胖者的脑区激活情况。2.任务态fMRI实验结果:个体统计结果表明,无论运动前或后,肥胖志愿者的脑部激活区域都相对较小,而且运动后激活范围也没有增大,表明运动对肥胖者脑区激活的影响不明显。相较而言正常者对图片刺激的脑区激活程度稍高,但同样运动后激活范围也没有增大,表明运动对正常组的影响也不明显。就个体而言,正常者对高脂,低脂食物与非食物图片的反应区域是大致相同的,但不同的人稍有不同。

研究结论:1.静息态结果表明两组被试颞叶、额叶等相关脑区运动前后被激活,但并没有统计意义上的差异。导致这样的结果可能由于被试量小或某些被试头动超过头动校正标准3mm2.任务态的结果表明,正常者和肥胖者对于高脂、低脂和非食物图片的刺激的激活程度和激活范围都相对较小,可能是被试样本量小导致无统计学意义,编制的任务程序有效性差,或者被试不能有效地实行规定的任务。3.建议:在进行功能磁共振的相关研究中,样本量至少十人以上;编制更有效的被试参与度更高的组块任务,而不能只有视觉刺激的任务组块。

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