有氧运动对肥胖青年食物线索趋近偏向的影响及其电生理特征

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研究目的:肥胖作为一种慢性疾病,已经成为全世界面临的主要健康问题,而运动与饮食是影响肥胖的重要因素。以往研究发现肥胖人群表现出对高热量食物的显著趋近偏向,即该人群对食物线索存在自动化的趋近行为,而非回避行为。由于人们对食物线索的认知加工与其饮食行为密切相关,因此肥胖人群对高热量食物的趋近偏向可能是导致食物过量摄入的重要原因。有氧运动作为肥胖人群健康促进的重要手段,是否可以调节以及如何调节该趋近偏向目前仍不明确。因此,本研究的目的是:(1)探究肥胖青年对高热量食物线索趋近偏向的特征;(2)探究急性有氧运动对肥胖青年食物线索趋近偏向的影响及其电生理特征;(3)探究短期有氧运动对肥胖青年食物线索趋近偏向的影响及其电生理特征。本研究以期为有氧运动如何改善肥胖青年认知加工提供理论依据,并为该人群的健康饮食行为改善提供实践指导。研究方法:本研究采用三项研究(5个实验),选择食物线索趋避任务作为主要研究范式,借助事件相关电位技术,探究肥胖青年食物线索趋近偏向特征及其电生理特征,以及有氧运动如何改善该趋近偏向。研究一(实验1):采用横断面研究共纳入104名普通青年和99名肥胖青年,采集被试的身体质量指数并要求其完成趋避任务和食物选择任务。根据这三个主要变量构建调节模型进而验证肥胖因素在趋近偏向和食物选择关系中的作用。研究二:实验2纳入24名肥胖青年,分别完成30分钟、45分钟、60分钟中等强度有氧运动以及对照设置,在干预前后完成趋避任务。实验3纳入20名肥胖青年,分别完成45分钟中等强度有氧运动(基于实验2的结果)以及对照设置,并在干预前、干预后即刻、干预后30分钟和60分钟四个时间点下完成趋避任务。实验4纳入26名肥胖青年,在完成45分钟中等强度有氧运动前后,完成趋避任务的同时采用事件相关电位技术记录脑电波的变化。研究三:实验5纳入18名肥胖青年进行两周的运动干预。被试需完成每周6天,每天4次,每次45分钟的中等强度有氧运动。在第1天、第8天和第15天,被试需完成食物选择任务,并在完成趋避任务的同时采用事件相关电位技术记录其脑电波的变化。研究结果:(1)研究一,即实验1结果显示:肥胖青年对高热量食物线索的趋近偏向得分显著高于普通青年(p=0.011);偏向得分与是否肥胖均未能预测食物选择,偏向得分与是否肥胖的交互作用显著(β=0.435,SE=0.133,p=0.001),进一步简单斜率分析发现普通青年对高热量食物线索的偏向得分未能预测其食物选择,但肥胖青年对高热量食物线索的偏向得分显著正向预测其食物选择(β=0.585,SE=0.105,p<0.001)。(2)研究二中,实验2结果显示:30与60分钟运动干预前后食物线索的趋近偏向得分无显著性差异,但45分钟运动干预后趋近偏向得分显著性降低(p=0.015)。实验3结果显示:运动干预后即刻和30分钟,食物线索的趋近偏向得分显著性低于运动干预前(干预前vs.干预后即刻:p=0.031;干预前vs.干预后30分钟:p=0.029),但运动结束后60分钟,趋近偏向得分与运动干预前无显著性差异。实验4结果显示:45分钟中等强度有氧运动后,趋近偏向得分显著性降低(p=0.034);在运动干预前,肥胖青年完成对高热量食物线索回避行为时,N1成分和N2成分平均振幅显著性大于趋近行为(N1:p=0.012;N2:p=0.018);而在45分钟中等强度有氧运动后,在完成对高热量食物线索回避行为时N1成分和N2成分平均振幅均显著减小(N1:p=0.033;N2:p=0.012)。(3)研究三,即实验5结果显示:两周短期有氧运动干预后,趋近偏向得分显著性降低(p=0.023);而在两周短期有氧运动干预后,在完成对高热量食物线索回避行为时P2成分平均振幅显著增大(p=0.015)。食物选择任务显示在两周运动干预后,对高热量食物的选择个数显著下降(p=0.018)。此外,调节作用结果显示,当P2成分差值较小时,趋近偏向得分差值对食物选择差值的预测作用不显著(β=0.090,SE=0.309,p=0.775);当P2成分差值较大时,偏向得分差值对食物选择差值有显著性的正向预测作用(β=0.975,SE=0.215,p<0.001)。研究结论:(1)肥胖青年对高热量食物线索存在趋近偏向,并且肥胖因素在趋近偏向与食物选择之间发挥着调节作用,该结果符合双加工模型,即对高热量食物的趋近行为是由冲动系统快速加工后触发较快的行为反应,而对高热量食物的回避行为则是由反射系统通过评估加工后较慢的触发。(2)45分钟的中等强度急性有氧运动能够降低肥胖青年对高热量食物线索的趋近偏向,可持续至运动后30分钟;此外,该效应的改善主要表现在急性有氧运动后肥胖青年对于食物自动诱发的趋近动机和任务指令的回避行为之间的冲突减弱,因此反射系统自上而下的早期注意资源分配和抑制控制认知资源募集减少。(3)短期的有氧运动同样可以改善肥胖青年对高热量食物线索的趋近偏向,主要表现在短期有氧运动后肥胖青年在高热量食物与回避行为之间建立了更为紧密的联结,因此冲动系统自下而上的自动化加工增强。
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