Voldoende slaap tegen overgewicht*
Al jaren wordt gewaarschuwd dat onvoldoende slaap tot
overgewicht leidt. Uit een studie onder 46 personen, waarvan 34 met
slaapproblemen, die vijf dagen lang in een
slaaplaboratorium moesten verblijven blijkt nu dat slaaptekort inderdaad leidt tot het eten van meer voedsel. Slaaptekort leidt niet alleen tot het eten van meer calorieën doch ook meer vet en minder koolhydraten en dat
allemaal doordat een bepaalde regio in de hersenen door het slaaptekort geactiveerd werden.
De studie.
(April 2015)
Brain activity can predict increased fat intake following sleep deprivation
Experts have warned for years that insufficient sleep can lead to weight gain. A new Penn Medicine study found that not only do we consume more food following a night of total sleep deprivation, but we also we consume more fat and less carbohydrates and a region of the brain known as the salience network is what may lead us to eat more fat. The new findings are published in Scientific Reports.
Most research in this arena has focused on changes in metabolic hormones that lead to weight gain, while only a few have begun to examine how changes in brain activity may play a role. "We wanted to uncover whether changes in regional brain function had an impact on our eating behavior following sleep deprivation," says the study's senior author, Hengyi Rao, PhD, a research assistant professor of Cognitive Neuroimaging in Neurology and Psychiatry. "This work has implications for the approximately 15 million Americans who work the evening shift, night shift, rotating shifts, or other employer arranged irregular schedules."
The study took a unique approach and sequestered 34 sleep-deprived subjects and 12 controls in a sleep lab for five days and four nights for round-the-clock monitoring. All study subjects received one night of regular sleep and were then randomized to either total sleep deprivation or control for the remaining three nights. Baseline functional MRI (fMRI) to examine brain connectivity changes associated with macronutrient intake was conducted on all subjects the morning following the first night of sleep. Sleep-deprived subjects were matched to control subjects in age, body mass index (BMI), ethnicity or gender.
On the second night, sleep deprivation subjects were kept awake while the control subjects slept for eight hours. fMRI testing of both groups continued on days, two, three and four at the same time each day. All subjects had access to a variety of foods that they could consume as desired.
Sleep deprived subjects consumed close to 1,000 calories during overnight wakefulness. Despite this, they consumed a similar amount of calories the day following sleep deprivation as they did the day following baseline sleep. However, when comparing the macronutrient intake between the two days, researchers found that healthy adults consumed a greater percentage of calories from fat and a lower percentage of calories from carbohydrates during the day following total sleep deprivation.
The Penn researchers also found that sleep deprived subjects displayed increased connectivity within the "salience network," which is thought to play a role in determining contextually dependent behavioral responses to stimuli that can be either internal or external, and is one of several key brain networks that carry out various aspects of brain function. Moreover, increased connectivity in the salience network correlated positively with the percentage of calories consumed from fat and negatively correlated with the percentage of carbohydrates after sleep deprivation. The salience network is located toward the front of the brain and consists of three sections, the dorsal anterior cingulate cortex, bilateral putamen, and bilateral anterior insula. Activity in these structures is linked to both emotion and bodily sensations, such as the heart racing, stomach churning, pain, thirst, embarrassment, and attempting mental challenges. Changes in caloric intake and content after sleep deprivation may therefore relate to changes in the "salience" of food, and in particular fatty food, in individuals who are sleep deprived.
"We believe this is the first study to examine the connection between brain network connectivity and actual macronutrient intake after baseline sleep and after total sleep deprivation," says Rao. Most similar studies rely on self-reported hunger levels of food cravings, or on brain responses to pictures of different types of foods. "Although this study examined the effects of acute total sleep deprivation, similar changes may occur in response to the chronic partial sleep restriction that is so prevalent in today's society." Additional Penn authors on the study include Zhou Fang, Ning Ma, Senhua Zhu, Siyuan Hu and John A. Detre or the Center for Functional Neuroimaging; Andrea M. Spaeth, department of Sleep Medicine; and Namni Goel and David F. Dinges, division of Sleep and Chronobiology.
The study was funded by the National Institutes of Health (R01 HL102119, R01 NR004281, R21 DA032022, R03 DA027098, P30 NS045839, CTRC UL1RR024134), the department of the Navy, Office of Naval Research (N00014-11-1-0361) and a pilot grant from the Institute of Translational Medicine and Therapeutics at Penn.
Reference:
1. Zhuo Fang, Andrea M. Spaeth, Ning Ma, Senhua Zhu, Siyuan Hu, Namni Goel, John A. Detre, David F. Dinges, Hengyi Rao. Altered salience network connectivity predicts macronutrient intake after sleep deprivation. Scientific Reports, 2015; 5: 8215 DOI: 10.1038/srep08215
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Hersenactiviteit kan verhoogde vetinname volgende slaaptekort voorspellen
Experts waarschuwen al jaren dat onvoldoende slaap kan leiden tot gewichtstoename. Een nieuwe Penn Geneeskunde studie bleek dat niet alleen doen we consumeren meer voedsel na een nacht van de totale slaapgebrek, maar we hebben ook we consumeren meer vet en minder koolhydraten en een regio van de hersenen bekend als de saillantie netwerk is wat kan leiden ons om te eten meer vet. De nieuwe bevindingen zijn gepubliceerd in Scientific Reports.
Het meeste onderzoek in deze arena is gericht op veranderingen in metabole hormonen die leiden tot gewichtstoename, terwijl er maar een paar zijn begonnen om te onderzoeken hoe veranderingen in hersenactiviteit een rol kunnen spelen. "We wilden ontdekken of veranderingen in de regionale werking van de hersenen had een impact op ons eetgedrag volgende slaapgebrek," zegt senior auteur van de studie, Hengyi Rao, PhD, een onderzoek assistent-professor Cognitieve Neuroimaging in Neurologie en Psychiatrie. "Dit werk heeft gevolgen voor de ongeveer 15 miljoen Amerikanen die de avonddienst, nachtdienst, roterende shifts, of andere werkgever geregeld onregelmatige schema's te werken."
Het onderzoek vond een unieke aanpak en sequestered 34 slaaptekort onderwerpen en 12 controles in een slaaplaboratorium voor vijf dagen en vier nachten voor rond-de-klok monitoring. Alle proefpersonen kregen een nacht van regelmatig slaap en werden vervolgens gerandomiseerd om ofwel totale slaapgebrek of controle voor de resterende drie nachten. Baseline functionele MRI (fMRI) naar de hersenen connectiviteit veranderingen die gepaard gaan met macronutriënten inname werd uitgevoerd op alle proefpersonen de ochtend na de eerste nacht van de slaap te onderzoeken. Slaaptekort proefpersonen werden afgestemd op onderwerpen in leeftijd, body mass index (BMI), etniciteit of geslacht te regelen.
Op de tweede avond, werden slaaptekort proefpersonen wakker gehouden, terwijl de controle proefpersonen sliepen voor acht uur. fMRI testen van beide groepen verder op dagen twee, drie en vier op hetzelfde tijdstip elke dag. Alle proefpersonen hadden toegang tot een verscheidenheid van voedsel dat ze kunnen verbruiken zoals gewenst.
Slaap beroofd onderwerpen verbruikt bijna 1000 calorieën tijdens nachts wakker. Ondanks dit, verbruikt ze een vergelijkbare hoeveelheid calorieën de dag na slaaptekort als ze deden de dag na aanvang slaap. Echter, bij het vergelijken van de macronutriënten inname tussen de twee dagen, vonden de onderzoekers dat gezonde volwassenen verbruikt een groter percentage van de calorieën uit vet en een lager percentage van de calorieën uit koolhydraten gedurende de dag na totale slaapgebrek.
De Penn onderzoekers vinden ook dat slaaptekort onderwerpen weergegeven toegenomen connectiviteit binnen het "saillantie netwerk", die wordt verondersteld om een rol te spelen bij het bepalen contextueel afhankelijk gedragsmatige reacties op stimuli die zowel intern als extern kan zijn, en is een van de belangrijkste hersenen netwerken dat het verrichten van verschillende aspecten van de hersenfunctie. Bovendien verhoogde connectiviteit in de saillantie netwerk positief samenhangt met het percentage van de verbruikte calorieën uit vet en negatief gecorreleerd met het percentage van koolhydraten na slaaptekort. De saillantie netwerk zich bevindt naar de voorkant van de hersenen en bestaat uit drie delen, de dorsale anterieure cingulate cortex, bilaterale putamen en bilaterale anterior insula. Activiteit in deze structuren is gekoppeld aan zowel emotie en lichamelijke sensaties, zoals het hart racen, maag karnen, pijn, dorst, verlegenheid, en probeert mentale uitdagingen. Veranderingen in de calorie-inname en inhoud na slaaptekort kan dus betrekking op veranderingen in de "saillantie" van voedsel, en in het bijzonder vette levensmiddelen, bij personen die zijn slaap beroofd.
"Wij geloven dat dit de eerste studie naar het verband tussen hersenen netwerkconnectiviteit en werkelijke macronutriënten inname na aanvang slaap en na een totale slaaptekort te onderzoeken", zegt Rao. De meeste soortgelijke studies vertrouwen op zelf-gerapporteerde honger niveaus van voedsel hunkeren, of op de hersenen reacties op foto's van verschillende soorten voedsel. "Hoewel deze studie onderzocht de effecten van acute totale slaapgebrek, kunnen soortgelijke veranderingen optreden als gevolg van chronische partiële slaapbeperking die zo overheersend in de huidige maatschappij." Extra Penn auteurs van de studie omvatten Zhou Fang, Ning Ma, Senhua Zhu, Siyuan Hu en John A. Detre of het Center for Functional Neuroimaging; Andrea M. Spaeth, afdeling of Sleep Medicine; en Namni Goel en David F. Dinges, afdeling van de slaap en de Chronobiology.
De studie werd gefinancierd door de National Institutes of Health (R01 HL102119, R01 NR004281, R21 DA032022, R03 DA027098, P30 NS045839, CTRC UL1RR024134), de afdeling van de Marine, Office of Naval Research (N00014-11-1-0361) en een pilot subsidie van het Institute of Translational Medicine and Therapeutics op Penn.
Referentie:
1. Zhuo Fang, Andrea M. Spaeth, Ning Ma, Senhua Zhu, Siyuan Hu, Namni Goel, John A. Detre, David F. Dinges, Hengyi Rao. Veranderde saillantie netwerkconnectiviteit voorspelt macronutriënten inname na slaaptekort. Scientific Reports, 2015; 5: 8215 DOI: 10.1038 / srep08215
Reacties: