文摘
研究有限地址在年轻的成年人肥胖和认知功能之间的联系。客观的。探讨肥胖和年轻女性认知功能之间的关系。方法。这个横断面研究招募了健康、- 35 (y)的年轻女性的正常(NW:体重指数= 18.5 - -24.9公斤·m−2)或肥胖(OB: BMI≥30.0公斤·m−2)的重量。参与者完成了验证,基于计算机的认知测试电池评估冲动、注意力,信息处理、内存和执行功能。问卷调查抑郁症和身体活动与空腹血液样本为c反应蛋白和欧米伽- 3指数也收集。认知数据了z分数(平均数±标准差),通过方差分析和组比较评估。潜在的混杂变量从问卷和血液ANCOVA评价。结果。299名妇女(西北:n= 157;OB:n= 142)y为25.8±5.1岁。认知得分处于正常范围(±1z的分数),但OB注意力较低(NW: 0.31±1.38;OB:−0.25±1.39;ES: 0.41, CI: 0.17 - -0.64;)和更高的冲动(NW: 0.36±1.14;OB:−0.07±1.07;ES: 0.39, CI: 0.15 - -0.62;)。“调整对结果影响最小。结论。OB组正常但显著降低性能的关注和更冲动的相比,西北的参与者。这可能表明早期认知能力下降,但纵向研究证实这些发现是十分必要的。
1。介绍
年轻女性体重增加的风险增加过渡到成年。因素包括生活方式的改变,如远离家庭,同居和同事或合作伙伴、外卖食品和酒精消费,增加和减少身体活动(1- - - - - -3]。对于一些年轻女性,怀孕也是体重增加的危险因素(4]。在澳大利亚,近三分之一的年轻女性(18 - 23 y)超重或肥胖,和作为一个群体,他们是体重增加的速度比老年妇女和年轻人3,5,6]。到2025年,建模预测,六分之一的澳大利亚妇女相比,一个在10人会严重肥胖(7]。除了已知的代谢和心理健康风险(8通过增加的风险,肥胖也会影响生殖健康为不孕和产科并发症(9- - - - - -11]。越来越多的证据也表明孕妇肥胖对健康的负面影响后代通过表观遗传对后代的影响9,10,12,13]。这些风险和更大的体重增加率与年轻人相比,年轻的澳大利亚女性表示在这个人口需要有针对性的研究和干预。
肥胖对健康的影响扩展到认知功能,减少内存(证据14,15和执行功能16- - - - - -19)以及增加冲动(20.- - - - - -22]。最近的一些发现的系统评价,由于众多方法的限制,目前尚不清楚肥胖和认知障碍之间的关系是独立的与肥胖相关的并发症(16- - - - - -19,23]。模棱两可的结果可能归因于贫困研究设计,样本规模小,缺乏考虑混杂因素,和使用的心理测试的异质性24]。
拟议的机制支撑减少肥胖的认知功能包括氧化应激,高血压,代谢功能障碍、心血管疾病、全身炎症,已报告改变大脑结构和体积(24- - - - - -27]。然而,与肥胖的年轻人常常没有明显的代谢和心血管异常虽然全身炎症通常是现在可能行为直接损害认知(28,29日]。另外,减少体力活动可能是重要的。据报道,体育活动产生有益的影响认知功能,有足够的活动水平是与认知功能的改善和衰减的认知能力下降30.,31日]。近年来,57%的澳大利亚成年人未能达到体力活动指南(32,此外,女性比男性更容易满足推荐级别(33),这一趋势在青春期开始并持续到成年期(34]。最后,在文献中存在大量的证据为血液脂肪酸和认知障碍之间的关联,特别是在阿尔茨海默病(35,36]。越来越多的研究表明ω- 3多不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)是预防认知障碍和痴呆(37- - - - - -41];然而,年轻的澳大利亚妇女已被证明有omega - 3脂肪酸的摄入不足42,43),和低血omega - 3水平与抑郁(通常在年轻女性44怀孕期间]和[45]。
大部分的现有研究主要集中在中年人群有其他潜在的与年龄相关的认知影响因素。因此,肥胖和认知之间的关系在更年轻、更健康的成年人是模棱两可的16- - - - - -18,24),特别是对特定的认知领域影响最大(17,19]。符合之前的限制中确定认知研究[17,23],矛盾与可怜的研究设计,小样本大小,考虑混杂因素有限,和使用的一系列心理测试,很难进行比较研究,另外,只有数量有限的研究特别检查年轻人(15,17]。因此,当前的研究调查健康,年轻女性和推测,肥胖的年轻女性认知功能明显降低,整个记忆、执行功能和冲动(更冲动)域。我们进一步推测,认知能力下降会改善调整后对系统性炎症。肥胖对认知的有害影响青年不仅可能影响函数最优的能力在这个重要的年龄阶段,但也早些时候的风险认知能力下降(19]。更好的证据,减少认知在年轻的成年人肥胖也将支持倡导有针对性的公共卫生项目,旨在解决体重增加在这个年龄阶段,特别是在增加体重的女性比男性更迅速(3,5),并有特定的与肥胖相关的生殖健康风险(9,10,12,13]。
2。方法
2.1。研究设计和参与者
横断面研究的主要目的,食品、情绪和思想的研究,是比较年轻(y - 35),认知功能健康的正常体重的女性(西北)或肥胖体重(OB)。次要目的是调查潜在的混杂因素包括系统性炎症的影响,欧米伽- 3指数(O3I),抑郁症状,认知功能和体育活动。根据现有研究的方法论上的局限中强调最近的评论(12- - - - - -16),Prickett et al。17)确定五个关键设计考虑研究肥胖与认知之间的关系:控制混杂变量(例如,年龄、教育、和抑郁);适当的研究设计(例如,相关参与者排除和足够的样本大小);合适的对照组;评估认知领域相关的特定的研究问题;和适当的、有效的和可靠的认知评估工具。所有这些设计已经包含在当前的研究中。
参与者招募了来自两个城市/大都会(悉尼)和农村地区(巴瑟斯特)地区在澳大利亚。以确保足够的从地区参与者表示,三分之一的样本来自农村/区域性站点。多管齐下的方法确定为有效招聘年轻人研究采用(46),包括传单、网站、报纸广告、电子通讯、社交媒体、广播、和信箱。这项研究是人类研究伦理委员会批准的当地的卫生区(HREC / 10 / RPAH / 455),悉尼大学(协议号:2014/050)和查尔斯特大学(协议编号:x10 - 0259)。书面知情同意了之前所有的志愿者参与学习。参与者完成了研究收到礼品卡(100美元AUD)覆盖时间和旅行费用。
2.2。合格标准
志愿者最初筛查合格使用标准化的医疗问卷,通过电话与合格的个人报告没有医疗条件或药物使用定期(口服避孕药和哮喘药物被允许),正常体重和体重指数(18.5 - -24.9公斤·m−2)或肥胖的体重(≥30.0公斤·m−2)类别根据世界卫生组织的指导方针47]。没有志愿者超重类别(体重指数= 25.0 -29.9公斤·m−2)招募,以建立一个实质性的BMI差距检测重要的认知差异。35岁的年龄上限y也应用于减少与年龄相关的认知下降[混淆48]。标准化医疗筛查问卷试图排除那些有重大疾病(如心血管和代谢疾病包括2型糖尿病)和条件可能会影响认知功能的评估或BMI的评估:(1)神经或精神疾病和使用药物或物质来改变心情,反应时间,或认知能力包括吸烟、饮酒(每周≥50克)和消遣性药物使用;(2)视觉、听觉、运动协调问题和糟糕的英语素养,这可能损害完成触摸屏认知能力测试;和(3)怀孕,哺乳,精英运动员(由于增加肌肉开发),和定期献血(≥3每年或捐献的血液在前三个月)缺铁/贫血也伴随着认知功能受损(49]。专家内分泌学家(凯瑟琳·s·斯坦贝克)负责招聘过程和提供医疗意见参与者资格前进入研究。
2.3。数据收集
参与者参加了两个研究访问(在大学实验室或肥胖诊所内主要教学医院)大约一个星期。第一项研究访问包括人体测量评估,评估的身体活动(国际体力活动问卷短形式,IPAQ-SF) (50,51),然后由抑郁评估(抑郁、焦虑和压力,DASS) (52)和认知功能(IntegNeuroTM)[53]。所有的认知评估早餐后和之前进行13小时。参与者被要求避免沉重的锻炼,酒精和咖啡因(和其他兴奋剂)上午的认知测试和消费他们平常的早餐。涉及到的第二次访问空腹血液样本的集合。血液分析被用来帮助排除或调整参数已知影响认知功能。空腹血糖分析协助排除患有糖尿病的女性。测量c反应蛋白(CRP)和ω- 3多不饱和脂肪酸(n)状态(通过omega - 3指数)使认知功能调整为这些潜在的混杂因素。看到血收集和生化分析为进一步的细节。
2.4。人体测量学
人体测量是根据服装(没有鞋子)。高度测量精确到0.1厘米重复测距仪(Seca 213;塞卡风,德国汉堡)。体重记录数字平台范围内精确到0.1公斤(pw - 200 kgl;A&D称重、Thebarton、澳大利亚)。腰围测量最低肋骨之间的中点和髂嵴到最近的0.1厘米一式两份(意味着报道)和一个可伸缩的金属磁带(Lufkin W606PM;库柏工业,火花,美国),根据国际糖尿病联合会指南(54]。
2.5。认知能力评估
认知功能是使用一个基于计算机的测试评估平台(IntegNeuro;大脑资源公司、Woolloomooloo、澳大利亚),使用触摸屏和耳机。这个平台的有效性、可靠性、跨文化一致性和规范(55,56]。五个认知域冲动、注意力、信息处理、内存和执行功能进行评估。每个域和特定性能的测试措施为每个测试表进行了总结1(53]。每个域都表示为norm-based的措施z分数,±1之间的值属于正常范围内,然后平均获得一个z分数为每个域。积极的和消极的z分数反映高于和低于平均水平的性能,分别(冲动,积极的分数反映少冲动行为,而负分数反射更多的冲动行为),并使用内部调整了年龄和教育回归方法基于大脑资源公司的广泛的规范数据库(53]。参与者完成了认知评估使用他们的手坐在一个安静的位置。
2.6。抑郁和身体活动评估
抑郁症的症状测定使用DASS [52),管理电子IntegNeuro测试平台的一部分。结果表示为z分数,分数积极,更大的抑郁症状。身体活动水平是评估通过IPAQ-SF,估计持续时间(分钟)和频率(天)走,中度和剧烈的活动,和坐在小时工作日50,51]。身体活动(PA)的数据表示为代谢相当于每周任务(遇到)分钟。
2.7。血液采集和生化分析
第二项研究涉及访问一个早晨禁食(12小时)静脉抽血。血液分析NATA认可的实验室进行。炎症是评估通过c反应蛋白与水平> 5.0 mg / l代表高炎症(57,58]。O3I是作为整体的一个可靠指标ω- 3多不饱和脂肪酸(n)状态,计算百分比之和的二十碳五烯酸(20:5n-3)和二十二碳六烯酸(22:6n-3)红细胞细胞膜,其他地方报道(59,60]。的使用提出了心血管健康达标:O3I <分为低4%,4 - 8%是安全的,和> 8%,优化(60]。空腹血糖也测量以确保排除患有糖尿病的女性(≥7.0更易/ l) (61年]。
2.8。统计分析
分析进行了使用Statistica版本12(美国塔尔萨StatSoft Inc .)。所有数据都检查正常和异常值,认知得分4±标准差(SDs)排除(n= 11)。未配对t测试和卡方测试被用来比较参与者NW和OB团体之间的特征。体重指数和认知功能之间的关系最初是通过调查2×5方差分析(方差分析)模型,使用BMI组(NW或OB)和五个认知的独立因素z分数(即。,impulsivity, attention, information processing, memory, and executive function) as repeated measures. This model was rerun as separate analyses of covariance (ANCOVA) models using the covariates DASS score, PA, CRP, and O3I. Finally, the relative contribution of these confounders to the overall BMI-cognition relationship was assessed using a single ANCOVA model which included all the four covariates combined. Tukey’s post hoc tests were used in all cases to determine the precise locus of any significant difference observed. Since the cognition domains in the IntegNeuro test battery have been shown via principal component analysis to represent independent factors [62年),单变量分析是进一步进行检查小组在认知上的差异z分数。意义是 ,结果报告为±SD除非另有指示和效果(ES)±95%可信区间(CI)。
3所示。结果
3.1。参与者的特征
总共有300妇女被招募,299年完成研究访问(西北:n= 157;OB:n= 142);一位与会者未能参加第二项研究访问(图1)。主要原因排除包括研究范围之外的BMI(32%)、抑郁或焦虑药物或重大疾病(15%),和时间约束或地理位置(11%)。
参与者特征归纳在表格2。参与者的平均年龄为25.8±5.1 y虽然OB组略但明显老了∼2 y ()。大多数参与者(57%)三级资质,与平均16.2±2.2年的教育是y。少教育中所花费的平均时间(∼0.6年;)和三级受过教育的女性的比例(11%更少;OB组)都低。大多数参与者OB组类我肥胖(55%)、小比例有第二(29%)和第三类(16%)肥胖。大多数OB组(97%)有一个腰围高于当前推荐(≥80厘米)减少代谢紊乱和其他并发症的风险54]。大部分(85%)有一个腰围列为慢性疾病的风险非常高(≥88厘米)54]。参与者的高腰围OB组确认他们的BMI是由于过度肥胖,而不是增加肌肉的发展。
3.2。炎症、身体活动和欧米伽- 3指数
OB组显示明显高于c反应蛋白水平(NW: 1.4±2.1;OB: 5.5±5.0 mg / l;)和PA水平明显降低(NW: 3076±2302;OB: 2080±1816见到小敏/周;比西北组(表)2)。大多数参与者(64%)会见了美国大学运动医学指南中度到剧烈的PA(500见到小敏/周)63年少),尽管参与者OB组满足这些指导方针(NW: 74%;OB: 54%;)。意思是O3I低OB组(),大比例的参与者显示低O3I状态()和一个较小的比例优化O3I ()。
3.3。肥胖和认知
在西北和OB组,的意思z分数的所有五个认知领域(冲动、注意力、信息处理、内存和执行功能)是在正常范围内(即。,±1z分数)(图2)。一组平均值(±95%的置信区间)展示在表3。分析认知能力总体上显示出明显的群体间的差异()和一个重要的群体之间的交互和域()。事后分析确定了冲动的OB组得分比较低(NW: 0.36±1.14;OB:−0.07±1.07; ;ES: 0.39, CI: 0.15 - -0.62;更低的分数表明更大的冲动)和注意力(NW: 0.31±1.38;OB:−0.25±1.39;ES: 0.41, CI: 0.17 - -0.64;)。单变量分析表明显著性能降低冲动(),注意(),和记忆()OB相对于西北,以及一个无意义的趋势降低信息处理()。
3.4。已知的混杂因素对认知的影响
调整DASS得分和PA在单独的ANCOVA模型没有改变的重要组效果(DASS: ;PA:)或交互效应(DASS: ;PA:)观察BMI和认知域之间。调整为CRP和O3I削弱了交互效应(c反应蛋白: ;O3I:BMI组),但总的来说,一个重要的区别仍然(c反应蛋白: ;O3I:)。调整后的事后分析结果类似于未经调整的方差分析,明显更大的冲动(即。贫穷/低分数的冲动域)调整后的OB集团DASS评分()、PA ()和c反应蛋白(),但是不是O3I (),并显著降低协变量调整后四(所有的关注)。调整后的四个,单变量分析表明,性能仍然OB组显著低于在西北小组冲动(DASS: ;PA: ;c反应蛋白: ;O3I:)和注意力(DASS: ;PA: ;c反应蛋白: ;O3I:),剩下记忆重要除了CRP (DASS: ;PA: ;c反应蛋白: ;O3I:)。这些影响一直没有太大的变化,当最后一个ANCOVA协变量模型结合四个。调整所有潜在的混杂因素后,降低认知能力OB组的冲动和关注领域是0.38和0.59 SD,分别。
4所示。讨论
这个横断面研究发现,认知是在正常的范围内,与肥胖健康年轻女性达到显著降低性能的关注和冲动域与西北同行相比,与低性能的内存域的证据。调整已知的混杂因素对这些发现虽然有一些影响最小衰减BMI-related差异的冲动和记忆。减少认知能力在年轻女性肥胖可能表明一个持久的开始和早期认知能力下降。然而,纵向研究需要确认我们的发现,和研究包括更多的socioeconomically多样化的样本是必要的。尽管如此,我们的严格的排除标准表明,一个真正的认知赤字OB个体存在,尤其是我们的示例包括受过高等教育的女性会将在峰值年龄认知功能。
OB组的低性能的关注,冲动和内存域不同的报告文学。与现有研究把肥胖与贫穷的执行功能(16- - - - - -19,24),我们的成绩获得这个领域被发现是最相似的OB和西北组之间(图2)。这种差异可能是由于认知测试的方式进行分类。关注和冲动,单独测试,我们发现BMI组差异,有时分类下执行功能(16,17,64年]。追踪测试,例如,这是机密在这里使用IntegNeuro平台中的信息处理,通常被划分在执行功能,主要是无意义的结果报道最近评论(BMI组16- - - - - -19,24]。执行功能评估使用迷宫测试在当前的研究中,唯一的其他类似研究使用这个相同的测试工作在横断面研究认知整个成人寿命(n= 408;20 - 82 y) (64年]。这些研究人员发现性能降低年轻和年长的成人超重/肥胖(体重指数> 25)相比,西北成人(64年),但应该注意的是,“年轻”组的年龄范围是20 - 50年,因此,与目前的研究不同的是,与年龄相关的并发症的影响不能被排除。
注意在OB参与者持续和显著降低。这一发现是同意Cserjesi等人的研究报告相比,与肥胖中年女性低关注nonobese控制(65年]。Cserjesi等人的研究和利用连续的性能测试,衡量持续关注(53,65年]。Gunstad等人报道NW和超重/肥胖成年人之间没有显著差异在四个测试分类的关注领域,包括切换的关注(类似于轨迹进行测试(53]),选择反应时间、数字广度,张成的空间视觉记忆(64年]。切换的关注和选择反应时间测试分类下的信息处理领域IntegNeuro平台。因此,我们发现BMI组之间无显著差异在这些测试是协议的结果Gunstad et al。64年]。
越来越多的证据表明肥胖与注意力障碍,例如儿童注意力缺陷多动症(ADHD) (66年]。事实上,确定了奖励缺陷综合症在肥胖和多动症,导致介导的“自然”奖励不足导致等“不自然的回报”的寻求冒险,赌博,和控制饮食(67年,68年]。功能失调的注意力和冲动ADHD可能导致肥胖通过饮食行为异常(66年]。肥胖也有显著相关的冲动在最近的研究中,使用行/不行任务评估认知抑制(这个测试评估能力抑制相关,自动回复)。其他研究工作的爱荷华赌博任务或延迟折扣任务提供进一步证据的冲动增加与肥胖个体(22,69年- - - - - -71年]。
文献链接冲动和肥胖是一致的与肥胖研究报告,个人可能会有困难抑制自动或占主导地位的行为(反应抑制)和延迟满足69年,71年,72年]。他们可能有更高的敏感性来奖励比正常体重控制(65年,69年- - - - - -72年]。相关研究也报道称,高冲动性是减少减肥治疗期间,可能预测摩擦在那些寻求治疗(72年,73年]。因此解决赤字的关注和冲动可能与体重管理相关干预措施(73年]。此外,减少抑制可能构成暴饮暴食在肥胖72年,73年),和可能的共享机制/通路之间减少注意力和冲动(如前所述)也可以解释观察到的低分数与肥胖的年轻女性在这个研究。
内存也确定了低OB组NW组相比,尽管协会不如关注和强烈冲动域(图2)。事后测试是不重要,但单变量调整后,测试内存依然显著的三四个混杂因素。在我们的研究中使用的记忆测试内存识别(直接和延迟),数字广度(正向和反向)。使用内存识别测试,不利影响肥胖的记忆被Gunstad等人先前报道的横断面研究整个成人寿命(n= 486,21 - 82 y) (14];然而,当使用数字广度测试,没有明显效果相同的人口(64年]。瘦素,饥饿激素失调已经涉及记忆和肥胖,这也许可以解释观察到的差异NW和OB个人(14,74年- - - - - -76年]。此外,同时要求说明人类,BMI升高与脑代谢物浓度增加有关,如肌醇/肌酸(MI / Cr) [77年]。这些代谢物蓄积在灰质区域与记忆有关,建议间接影响内存性能(77年]。总体而言,证据在文献中关于肥胖对记忆功能的影响是模棱两可的。进一步的研究在这方面尤其重要,因为肥胖会增加患上痴呆的风险(78年,79年]。
4.1。限制和结论
总的来说,认知能力在OB参与者在正常范围,最低限度影响身体活动,抑郁症状,炎症,或ω- 3的地位。调整这些潜在混杂因素没有改变注意的显著BMI组差异或冲动,只有部分减毒OB-related赤字记忆。这些发现表明,肥胖本身独立于这些混杂因素可能影响认知29日,80年]。同样重要的是,肥胖和认知之间的关系可能是相反的方向,这样特定的认知属性增加肥胖的风险(72年,73年,81年]。无疑是以前建议和相关的特定的冲动和关注(如前所述)。在这个领域还需要更多的研究,特别是如何有效的体重管理不同的认知限制的挑战。认知功能是在正常范围内,很难推测功能对日常生活的影响或这些认知差异的临床意义。
本研究旨在考察认知与肥胖和年轻女性比较他们的表现和女性在正常体重范围内。我们没有测量女性超重范围,所以我们无法猜测这个“中间集团”的认知能力,这是研究的一个重要的限制。然而,当第一个研究调查之间的关系简单的肥胖和认知在年轻女性,这一发现显著差异的认知功能支持整个BMI光谱需要进一步的研究。未来研究的一个重要问题是一个消极的关系(可以是线性或非线性)之间的认知能力和BMI适用BMI频谱,或者相反,是否有一个体重指数阈值高于认知性能恶化。未来的研究也可以合并脑成像技术来进一步说明这个问题,确定病变明显高于体重指数阈值。此外,鉴于个人之间的关系,已报告ω- 6和ω- 3脂肪酸和认知下降的老年人和动物模型35,36,82年,83年),深入的脂质分析将有利于在这一领域未来的研究。进一步限制我们的研究是我们专注于年轻女性意味着我们的研究结果并不适用于年轻人。我们决定专注于年轻女性与肥胖主要是由于更大的年轻女性的体重增加率相比,年轻人和预测,澳大利亚将在2025年严重肥胖的女性比男性(7]。
本研究的第一个排除和/或调整一系列混杂变量时检查在年轻女性肥胖对认知功能的影响。人群健康,受过良好教育,无并发症。排除或调整也进行了潜在的混杂因素。尽管的横断面设计研究排除了因果关系的确定,我们发现认知能力下降的注意力与肥胖和冲动域为年轻女性,和较弱的证据,降低记忆功能与正常体重的女性相比,通过纵向研究值得进一步检查。大型流行病学研究在政坛BMI和临床试验研究急性和长期的减肥效果的年轻女性的认知功能与肥胖(年轻人)是必要的。
信息披露
初步结果,在本手稿提出了全面完整的分析和讨论,提出了作为海报在欧洲肥胖峰会(EOS)联合国会EASO IFSO-EC,哥德堡,瑞典,2016年6月1 - 4,细节可以在会议论文集(84年]。肉类和牲畜澳大利亚没有影响审查过程的任何部分,包括结论。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
作者的贡献
丽贝卡·l·库克,海伦·t·奥康纳Nicholas j . O 'Dwyer凯瑟琳·斯坦贝克,Kieron鲁尼设计研究。丽贝卡·l·库克,Cheyne e .董海Lun程,海伦·m·帕克类p·考克斯和珍妮特·l·富兰克林进行了研究。丽贝卡·l·库克,Cheyne e .董Nicholas j . O 'Dwyer海伦·t·奥康纳海伦·m·帕克和马诺·l·加戈分析和解释数据。丽贝卡·l·库克写了初稿,海伦·t·奥康纳和尼古拉斯·j . O 'Dwyer最终内容有主要责任。所有作者阅读和批准最终的手稿。
确认
本研究从肉类和牲畜澳大利亚提供资助。海Lun程的玛丽·巴希尔奖学金青少年健康的临床研究,由新南威尔士健康。