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方法文章

以错误为手段减少冲动性食物选择

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DOI：

10.3791/53283

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2016年6月5日

 , 
1Department of Biological Psychology, Justus-Liebig-Universität Giessen, 2Dipartimento di Psicologia, Università di Bologna

本文内容

摘要

屈服于美味食物的诱惑可能导致长期超重问题。本方案描述了如何通过将食物与错误关联起来，以减少女性在假设性跨期选择中对可食用商品的非理性偏好。

摘要

如今，由于自我控制能力下降，进食障碍的发病率不断上升，导致肥胖及其他慢性体重问题日益严重，最终造成预期寿命缩短。在容易出错的情境中，人们抑制自动反应的能力通常较高。本文所述的实验方案旨在通过将食物相关的冲动选择与错误关联起来，从而降低女性在假设性跨期选择中对可口食物的非理性偏好。首先，受试者接受一项错误任务训练，其中两种不同的可食用刺激物分别与两种不同水平的错误发生概率（高概率和低概率）相关联；随后，受试者分别对这两种可食用刺激物进行跨期选择。结果表明，该方法可选择性地降低对提示高错误概率的可食用奖励在未来数量上的贴现率，且该效应受到受试者自报饥饿水平的影响。本实验方案表明，错误作为已知具有显著动机意义的事件，能够诱发认知控制的参与，从而在减少对食物类商品的冲动选择方面发挥积极作用。

引言

如今，帮助人们应对进食障碍的上升趋势至关重要1-4。这些障碍反映了个体对可口食物相关奖赏动机的过度重视，导致他们倾向于尽快寻找并摄入此类食物（尤其是高脂甜食5-6）。这种行为是以牺牲长期节食可能带来的益处为代价的，而实现这些长期益处需要具备控制进食的能力7-8。事实上，表现出此类异常行为的个体对食物相关线索具有更强的注意偏向9-10，并对初级奖赏具有更高的激励价值感知11。此外，仅仅是看到诱人的食物，就可能引发进食障碍个体乃至普通人群立即进食的欲望12-13。为了抑制即时满足的冲动，避免放弃长期目标（例如，经过数月节食后减轻体重），个体必须表现出高度的自我控制能力，以抵抗源于进化形成的本能诱惑和即刻进食的冲动。实施自我控制——这一概念在神经科学领域与认知控制密切相关——意味着个体有能力克服先天冲动，转而进行更深入的思考，并可能采取其他更为适当的行为14。

个体如何运用自我控制策略？多年来的研究表明，在容易出错的情境中，个体抑制自动反应的能力会增强15。错误通常被视为高度唤醒且令人厌恶的事件，一旦发生，便会引发补偿性反应16。具体而言，错误提示了在表现和效用方面的失败或损失，从而表明个体需要相应地调整对当前及未来行为的控制水平17。此外，错误还能触发厌恶性学习，作为一种警示方式，帮助个体避免容易出错的、不适应性的行为，进而促使最优选择反应的实施18-21。

本方案展示了美味食物与错误之间的关联如何提示某种行为将带来代价即，奖励缺失），从而促进补偿性自我控制策略的实施，进而减少冲动性食物选择20,22. 本方案改编自23参与者首先被要求自评实验时的饥饿程度，并对六种不同的食物进行评分。根据评分结果，为每位受试者选择两种激励价值相当的食物用于后续任务。随后，参与者执行一项错误相关任务（参见参考文献）24）其中，两种先前选定的食物分别提示与表现相关的不同错误率（高错误率和低错误率）：该错误任务被设定为，在由一种食物提示的试验条件下，参与者犯错较少；而在由另一种食物提示的另一试验条件下，参与者犯错明显更多。随后，测量参与者对这两种主要奖励的跨期选择（改编自参考文献25）。在节食期间面对诱人的食物时，能够选择更大但延迟的回报，而非更早的满足，这种能力确实能被跨期选择范式清晰地捕捉到26等待接收和消费某一商品的时间越长，对该潜在奖励的主观评价就越弱（即所谓的时间折扣现象27-34）。错误的决策（即，更倾向于选择即时满足，即对未来收益的时间贴现增加）被视为冲动性的核心特征35 并且是多种疾病（包括药物成瘾和肥胖症）的重要标志36-45经过本方案所述操作后，受试者对提示高错误率的刺激线索表现出选择性减少的冲动决策行为。当受试者报告的饥饿水平较低时，该效应更为明显。23这是因为饥饿会影响对食物项目的即时评估46-49 通过增强初级奖赏的动机价值，进而提高对这些奖赏未来数量的折扣率7,50-52.

该方法的优势首先在于其易于应用。在跨期决策任务之前进行的错误训练几乎完全无需费力，因此可在多种临床环境中使用。其次，该方法使用假设性的可食用物品即可产生预期效果，无需使用真实食物。第三，参与者主要未意识到食物与错误之间的关联，从而使后续对食物偏好的影响更为真实，这种影响在现实生活中也可能可靠地影响食物选择。最后，研究23中测试的参与者均为年轻女性，但有充分理由推测食物-错误配对对跨期决策的影响在年轻男性中也会相同，主要原因在于本研究中的受试者并未意识到实验的预期效果。

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方案

伦理声明：本方案中描述的所有操作步骤均在获得博洛尼亚大学心理学系伦理委员会批准后制定并实施（另请参见《赫尔辛基宣言》23,53）。

1. 参与者

  1. 选择一组健康的年轻成年女性作为样本。
    1. 招募未处于节食状态、未服用精神活性药物、根据病史判断无当前或既往精神或神经系统疾病、且对实验目的不知情的受试者。
  2. 邀请志愿者在安静的房间内就座，并收集其人口学信息，包括性别、年龄、教育程度、空腹小时数以及身高和体重。
  3. 计算参与者的体重指数（BMI）45,54,55。

2. 饥饿与动机评分

  1. 使用11点李克特量表56,57，收集受试者对当前饥饿感的自我评分。
  2. 采用与上一步骤类似的量表，让受试者依次对当前时刻摄取六种食物的动机进行自我评分。所选食物应为在女性人群中具有较高食欲价值的食物58-62（依据文化背景而定）。
    1. 使用幻灯片演示程序随机展示这六种食物的图片，使其外观和尺寸尽可能接近现实中的真实情况。

3. 食物刺激物的选择

  1. 针对每位参与者，分别从上一步中选择评分最高的两种食物。
    1. 确保在组水平上，参与者对这两种食物的进食动机相等，即两种食物在动机评分上无显著差异（参见步骤 2.2 和 2.2.1）。

4. 错误作为增强认知控制的一种途径

  1. 使用错误任务24 修改如下，以将两个预选刺激分别与两种不同的错误率相关联。
    1. 使用适当的刺激呈现软件（如 E-Prime）编写并运行任务程序，任务时长应至少持续 15 分钟。示例脚本见补充代码文件。
  2. 包括两种条件，其中一种用于预测（即，它提示出现错误的低概率（LE），即参与者犯错较少的情况，以及出现错误的高概率（HE），即参与者犯错较多的情况（见步骤4.5.2和4.5.3）。
    1. 使用两种预选食物中的一种作为低能量条件（LEFood）的提示；另一种食物作为高能量条件（HEFood）的提示。两种条件的试验次数相同，并随机交替呈现。
  3. 设置任务，使每次试验均以其中一种食物的灰度图片开始，1000毫秒后图片变为彩色（Go信号），从而要求受试者做出反应。
    1. 在总试验次数的33%中，在Go信号呈现后经过可变的停止信号延迟时间（SSD）（见第4.4节），于彩色图像上叠加一个红色圆圈（停止信号），要求受试者不作出反应。
    2. 一旦出现停止信号，需在“Go”信号出现后的最多1,000毫秒反应时间内，将“Go”和“Stop”信号同时保留在屏幕上（此为允许受试者做出反应的时间窗口）。
    3. 在给出反馈后（见步骤4.4），以一段空白屏幕分隔各个试验，其间刺激间隔时间可变（500-2,000 毫秒）。
  4. 指导参与者在出现“Go”信号时尽快通过按键作出反应，而在出现“Stop”信号时则抑制反应。向他们说明所有可能的反馈信息即，“正确！”，“错误！”，“太早了！”）
  5. 通过阶梯算法，根据被试者的表现独立调节LE和HE条件下的SSD，从而定义两种条件的错误发生概率。LE条件对应较短的SSD，而HE条件对应较长的SSD。24.
    1. 在首次“Go”信号出现后200毫秒，分别在LE和HE条件下启动SSD。
    2. 在停止信号任务中，若受试者成功避免在停止信号出现后按键，则在下一次试验中将停止信号延迟时间（SSD）增加5毫秒；若受试者未能避免按键，则在下一次试验中将SSD减少50毫秒。
    3. 在停止信号任务中，如果受试者成功，下一次试验的停止信号延迟（SSD）增加50毫秒；如果受试者失败，则下一次试验的停止信号延迟（SSD）减少50毫秒。63.
  6. 在分析中，比较Go试次与Stop试次，以及LE与HE条件下的准确率和反应时间24不要考虑遗漏的反应。使用 Statistica 或其他任何统计软件来分析数据。

5. 时间选择作为认知控制的测量指标

  1. 在错误任务结束后尽快以分开且顺序交叉的方式向参与者施测两项时间折扣任务（详见下文）。在其中一项时间折扣任务中测量低能量食物（LEFood）的主观价值，在另一项中测量高能量食物（HEFood）的主观价值。使用 E-Prime 或其他任何刺激呈现软件运行这些任务。示例脚本请参见补充代码文件。
    1. 在每项任务中，每个试次向参与者呈现一个选择：在可变延迟后获得40单位的虚构食物25,64,65（即 2天、2周、1个月、3个月、6个月和1年，共六种延迟条件25,66,67），或立即获得相同食物的较小数量。
    2. 每种延迟条件下包含五个选择。在不同被试间以随机顺序呈现与六种延迟条件相关的选择组块。
  2. 指导参与者通过想象在指定时间获得指定数量的奖励来在两个选项之间做出选择，并通过按两个按钮之一表明其偏好25,68。
    1. 向参与者明确说明，他们所做的是针对假设性食物的选择；不存在正确或错误的选择，他们可自由选择自己更偏好的选项；决策无时间限制，但应在感觉到更偏好其中一个奖励时尽快做出选择。
  3. 编程设置任务，使得对于每种延迟条件，较小且即时选项的数量根据参与者前一次的选择逐次调整，采用滴定程序，使结果收敛于与延迟奖励具有相等主观价值的即时奖励数量25,67（见步骤5.3.1至5.3.5）。
    1. 首先，对于每种延迟条件，始终向参与者呈现第一个选择：立即获得20单位（口）食物"now"，或在该特定延迟后获得40单位相同食物67，确保在每种延迟条件的第一个试次中，参与者始终面对这两个特定数量之间的选择67。
    2. 然后，在第一次选择之后，如果参与者在上一试次中选择了较小选项，则在下一试次中减少较小选项的数量；反之，如果参与者选择了较大选项，则增加下一试次中较小选项的数量。
    3. 随着选择次数的增加，逐步减小对较小选项的调整幅度：首次调整量为较小与较大奖励之间差值的一半，后续每次调整量为前一次调整量的一半23。
    4. 重复上述步骤，直到参与者在某一特定延迟条件下完成五次选择，之后参与者进入另一延迟条件的新一轮选择序列。
    5. 对于每个组块中的每次试次，将较小的即时数量视为对较大延迟奖励主观价值的最佳估计。因此，将某一延迟组块第六次试次中本应呈现的即时数量作为该延迟下延迟奖励主观价值的估计值，并用于后续分析（即 所谓的无差异点；见步骤5.6）25。
  4. 对每位参与者在每项时间折扣任务中的无差异点，分别使用非线性最小二乘法拟合双曲线方程 V = 1/(1 + kT)（即 V = 主观价值；k = 最佳拟合常数；T = 以天为单位的时间延迟）23，以计算每种奖励的主观价值随时间变化的折扣率（k）69-71。使用 Statistica 或其他任何统计软件执行此非线性估计。
  5. 对 k 值进行对数转换以实现数据正态化，然后进行参数分析23,25。
    注意：k 值越大，表示折扣函数越陡峭，说明被试更倾向于选择较小且即时的奖励而非较大但延迟的奖励。
  6. 在控制饥饿评分、对外部可食用线索敏感性的自评问卷得分（见步骤6）以及 BMI45,54,55 的基础上，比较 LEFood 与 HEFood 的 k 值。使用 Statistica 或其他任何统计软件分析数据。

6. 荷兰进食行为问卷的外源性进食行为分量表（DEBQEEB）

  1. 使用 DEBQEEB72 测量志愿者对外部可食用线索的敏感性，以控制实验过程中可能的混杂因素。

7. 总结讨论

  1. 在实验结束时向参与者说明实验目的。询问他们在“错误任务”过程中是否意识到存在错误操纵，以及在“时间折扣任务”中面对两种不同食物时，是否认为自己的选择方式有所不同。
    注意：欢迎提供关于整个实验流程的任何印象或感受（例如，是否认为两项主要任务之间存在某种关联）。

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结果

此处报告了上述方案应用的代表性结果。

错误任务

错误任务的有效性已通过以下结果得以验证。在参与者犯错的百分比方面，高冲突条件（HE）下的错误数量显著高于低冲突条件（LE）；在停止试次（Stop trials）中的错误数量显著高于执行试次（Go trials）；且在高冲突条件下的停止试次中，错误数量显著高于低冲突条件下的停止试次（所有 ps <0.0001）。此外，在高冲突与低冲突条件下，执行试次中的错误数量无显著差异（p = 0.98）。在参与者正确反应的反应时（RTs）方面，高冲突条件下的反应显著慢于低冲突条件；执行试次的反应时显著长于停止试次；且在高冲突条件下的停止试次中，正确反应的反应时显著慢于低冲突条件（所有 ps <0.0001）。此外，在高冲突与低冲突条件...

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讨论

本文详细描述了一种旨在减少健康年轻女性冲动性食物选择行为的新型实验方案。该方案的关键步骤包括：从健康女性人群中招募受试者，在实验时收集其自我报告的饥饿水平，为每位受试者选择两种具有相等激励价值的食物，让受试者完成一项错误任务（在该任务中，两种不同的错误发生概率（高和低，随机交叉出现在各试验中）分别与两种预先选定的食物相关联），并分别测量受试者对每种预选食物的时间折扣选择行为。该实验程序的最终目的是增强控制策略的使用（即，通过错误任务提高自我控制能力），以促进更优的食物决策行为（通过时间折扣任务进行测量）。

该方案的第一个关键步骤是在实验开始时记录参与者的饥饿水平。事实上，该方案主要对饥饿水平较低的参与者有效。相反，处于高度饥饿状态的个体对两种食物表现出相似的折扣率。这表明，当饥饿程度较高时，经历错误任务的暴露并不能显著促进对未来结果（即较低的折扣率）的选择，即使这些结果先前与高错误概率相关联。

本方案中的第二个关键步骤是对两种错误可能性（高和低）进行操控。在神经科学领域，错误在激励动机方面具有显著性，并可作为...

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本研究得到了意大利大学与研究部（Ministero Istruzione Università e Ricerca）资助的重大国家科学研究中心项目（Programmi di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse Nazionale, PRIN）的支持（PRIN 2010，协议编号：2010XPMFW4_009），授予GdP。我们还感谢Caterina Bertini和Raffaella Marino对稿件的校对以及在视频中的参与。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
E-PrimePST刺激呈现软件
StatisticaStatsoft统计分析软件

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