Name: 评估儿童、青少年和成人味觉检测阈值的心理物理跟踪方法:味觉检测阈值（TDT）测试 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-04-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 52 s
Description: 学习味觉检测阈值心理物理跟踪方法，用于评估儿童、青少年和成人的甜味、咸味和鲜味敏感度。该方案采用双选强制选择阶梯法，15分钟内完成，适用于各年龄段，可获得稳定可靠的味觉敏感性数据。

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Joseph 博士的研究得到了美国国家酒精滥用与酒精中毒研究所（Z01AA000135）、美国国家护理研究所（NINR）（1ZNR0000035-01）以及美国国立卫生研究院杰出学者基金的资助；Mennella 博士的研究得到了国家耳聋及其他交流障碍研究所（NIDCD）基金 DC016616 和 DC011287 的支持；Cowart 博士在优化 TDT 测试方面的研究工作得到了 NIDCD 基金 P50 DC000214 的资助；Pepino 博士的研究得到了美国糖尿病协会（ADA）基金 1-19-ICTS-092 以及美国农业部国家食品与农业研究所（NIFA）哈奇项目 698-921 的支持。本内容完全由作者负责，不代表 NIH、NINR、NIDCD、ADA 或 USDA NIFA 的官方观点。上述资助机构在研究设计与实施、数据的收集、分析与解释，以及论文的撰写和内容方面均未发挥任何作用。

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作者声明不存在任何竞争性财务利益。

TDT 测试是一种双选强制选择的阶梯式程序，采用严格规则以满足比先前方法更高的标准12，从而确保更稳定的结果测量。根据莫内尔-杰斐逊化学感官临床研究中心建立的标准2，TDT 是一种可靠的漱口吐液方法，可测量个体（低至6岁）能够通过味觉感知的蔗糖、氯化钠或谷氨酸钠溶液的最低浓度。若按照所述方法完成测试，包括要求受试者在每次品尝前后漱口，所得结果可靠且快速，能够提供有关独立于享乐评价的重要味觉维度的深入信息8。
尽管在味觉这一维度的测量中应用心理物理学工具在该领域已有成熟基础，但许多方法尚未在儿童群体中得到验证14。本实验方案包含若干关键步骤，其中部分步骤尤其适用于儿童 [另见参考文献15]。首先，确定阈值的标准不应仅仅依赖于出现任意四次转折点，也不应因受试者年龄不同而有所变化。相反，两次连续转折点之间的稀释步骤最多不得超过两步，且转折点序列不应呈现上升趋势，因为后者可能表明受试者仅在随机猜测或未专注执行任务。这些额外标准基于临床经验建立2，有助于部分评估个体味觉系统的功能，原因在于它们能够控制假阳性结果，尤其是在受试者仅凭猜测作答的情况下16。
第二，该程序为强制选择模式，如果参与者回答&#34;两者都无&#34;或&#34;两者都有&#34;味道，则该答案不被接受，而是要求他们&#34;猜测&#34;。在进行TDT测试时，参与者常常感觉自己是在猜测，但这不应被视为其完全无法感知味觉刺激的证据17。此外，个体对于何种感觉构成味觉体验的内在判断标准可能存在差异，因此他们在声称某溶液有或无味道时的意愿程度也可能不同。第三，由于最近的进食行为会影响味觉感知18，因此标准化参与者在测试前最后一次进食或饮水（除水以外）的时间，对于减少因感觉适应或增强所导致的个体间差异至关重要。第四，本研究中使用的呈味物质具有良好的适口性，并以溶液形式呈现，而非食物基质。当使用食物基质时，可能需要更长的刺激间间隔，以确保食物完全从口中清除。尽管该方法已被用于测量成人对酸味或苦味呈味物质的检测阈值2,11，但在某些年幼儿童中用于测量不适口呈味物质的检测阈值时可能存在困难，原因在于这些儿童对某些苦味物质更为敏感，且可能不愿意继续参与实验19。
通过呈现最多四对浓度递增的苦味溶液与去离子水（dH2O）进行强迫选择的方法，已在儿童群体中取得成功19,20。第五，该方法嵌入于游戏情境中，能够适应儿童在认知和语言方面的局限性，仅要求受试者指出含有味道的杯子。在最近的一项研究中，80%的儿童平均持续注意力达15分钟并达到了判定标准8。此类关于任务完成情况的信息应当予以报告，尤其是在研究儿童群体时。
该方法具有实际应用价值，已被用于评估其他基本味觉（如酸味（柠檬酸）和苦味（奎宁））的检测阈值2，并在不同年龄的成人中得到应用8。由于该方法无需受试者进行语言回应，其操作说明可轻松翻译为其他语言21，使其成为全球科研人员有价值的心理物理学工具。然而，与其他心理物理学方法一样，该方法的应用可能存在一定局限性，尤其是在年幼儿童中。儿童达到实验标准的难度可能高于成人。在一项研究中，有20%的儿童未能达到标准，而成人中仅有5%8。未能完成实验的原因包括注意力不集中、无法理解任务要求，或因疲劳而无法继续进行。
采用该味觉TDT的研究结果已广泛应用于临床味觉无觉（ageusia）的诊断，并加深了人们对味觉敏感度随年龄和健康状况变化的理解。对患者的临床评估显示，当两性蔗糖检测阈值≥ 0.025 M，或男性氯化钠检测阈值≥ 0.012 M、女性≥ 0.010 M时，被视为异常2。在成年人中，对甜、咸、酸、苦味的味觉敏感度呈逐渐下降趋势，并持续至第八个十年22。通常，年轻成年人的味觉检测阈值较低（即更敏感），而年长成年人的阈值较高22,23,24,25。然而，儿童和青少年对蔗糖的味觉阈值较高（即敏感性较低）8，但对丙硫氧嘧啶（propylthiouracil）苦味的阈值则低于成人（即更敏感），成人模式在青春期逐渐形成19,26。
味觉检测阈值已被证明与健康指标相关。例如，盐味检测阈值与正常体重儿童的收缩压呈正相关7，而中心性肥胖儿童对蔗糖的检测阈值较低（即更敏感），相比无中心性肥胖的儿童表现出类似结果4，青少年中也发现了相似的现象27。然而，在成年女性中并未观察到肥胖与蔗糖检测阈值之间的关联，且患有肥胖的成年女性对谷氨酸钠（MSG）鲜味的检测阈值更高（即敏感性更低）9。
尽管关于儿童与成人检测阈值差异的研究较为有限，但已知蔗糖味觉检测阈值无法预测从童年到成年期间对甜味的偏好或高于阈值的强度评分8,28,29，这进一步表明味觉敏感性代表了味觉的一个独立维度，与味觉偏好无关，因而提示其背后存在不同的生理机制。深入理解年龄、饮食习惯、健康状况与味觉系统敏感性之间的复杂相互作用，以及这些相互作用在基本味质之间是否存在差异，是未来研究的重要方向。

味觉起到一种“守门人”的作用，部分决定了个体是拒绝还是接受某种食物或液体进入口腔。味觉心理物理学——研究特定化学刺激与其引发的感觉和知觉之间关系的学科——为了解味觉系统的功能提供了重要信息1。不仅存在多种基本味觉（甜、咸、苦、酸、鲜），而且每种味觉品质均可通过不同的感知维度加以描述，包括个体对化学刺激的察觉敏感度或对其味道的识别能力，以及对味觉感受的喜爱或厌恶程度。
本文介绍了一种心理物理学方法，可用于可靠地测量低至6岁个体的味觉检测阈值&#160;（即能够被感知到的味物质的最低浓度）。从儿童期到成年期，检测阈值已被用于临床评估创伤或疾病状态的影响2,3，以及在基础研究中用于研究饮食、衰老、发育、肥胖和吸烟对味觉系统的影响，以及基因型与味觉表型之间的关系4,5,6,7,8,9,10,11。
本味觉检测阈值&#160;（TDT）测试通常每种刺激物平均需要15分钟完成（范围：4–35分钟；中位数：13分钟），采用一种双选强制选择的阶梯追踪法，用于测定溶液中蔗糖、氯化钠（NaCl）或谷氨酸钠（MSG）能够被感知为味道的最低浓度。如本文所述，受试者将接受成对的溶液测试；每对溶液中，一种为水，另一种则含有不同浓度的呈味物质。采用全口品尝法，受试者品尝每种溶液（不吞咽），然后指出具有味道或与水味道不同的溶液。当受试者出现一次错误反应后，下一对溶液的刺激物浓度将升高；当连续两次正确反应后，浓度则降低。当浓度变化方向发生改变时，即出现一次反转。
当出现四次反转，且连续两次反转之间最多包含两个稀释步骤，同时反转序列不呈现上升模式时，该任务被视为完成。这些附加标准由蒙奈尔-杰斐逊化学感觉临床研究中心的 Cowart 博士及其同事在临床实践中确立2，可提高结果的可靠性，并增强对个体味觉功能测量有效性的信心。已有研究采用该方法测定数百名健康儿童（低至6岁）、青少年和成人对蔗糖、食盐或谷氨酸钠（MSG）的味觉检测阈值4,5,6,7,8,9,10,11，结果表明大多数（&#62;~80%）儿童能够完成该心理物理学任务4,6,7,8，凸显了该方法在儿科人群中的适用性。

<table><tbody><tr><td>电子秒表</td><td>Fisherbrand</td><td>14-649-7</td><td></td></tr><tr><td>漏斗</td><td>Thermo Scientific</td><td>10-348D</td><td></td></tr><tr><td>玻璃烧杯，2000 mL</td><td>Cole-Parmer</td><td>NC0821737</td><td></td></tr><tr><td>带盖玻璃瓶，120 mL（25个）</td><td>Fisherbrand</td><td>FB02911904</td><td></td></tr><tr><td>带盖玻璃瓶，950 mL（17个）</td><td>Fisherbrand</td><td>FB02911903</td><td></td></tr><tr><td>量筒，100 mL，玻璃材质</td><td>PYREX</td><td>08-552E</td><td></td></tr><tr><td>量筒，1000 mL，玻璃材质</td><td>PYREX</td><td>08-566G</td><td></td></tr><tr><td>量筒，50 mL，玻璃材质</td><td>PYREX</td><td>08-566C</td><td></td></tr><tr><td>量筒，500 mL，玻璃材质</td><td>PYREX</td><td>08-566F</td><td></td></tr><tr><td>药杯</td><td>Medline</td><td>22-666-470</td><td></td></tr><tr><td>迷你纸杯蛋糕模具，48孔玛芬烤盘（2个）</td><td>Wilton&amp;nbsp;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>谷氨酸钠（MSG）</td><td>Ajinomoto</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>移液管吸头</td><td>Thermo Scientific</td><td>14-387-163</td><td></td></tr><tr><td>50 mL 移液管</td><td>Fisherbrand</td><td>13-676-10Q</td><td></td></tr><tr><td>氯化钠（NaCl）</td><td>Morton</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>蔗糖，晶体，符合国家处方集标准（NF）</td><td>Spectrum Chemical MFG Corp</td><td>57-50-1</td><td></td></tr><tr><td>容量瓶，2000 mL，带塞</td><td>PYREX</td><td>10-210H</td><td></td></tr><tr><td>容量瓶，1000 mL，带塞（4个）</td><td>PYREX</td><td>10-210G</td><td></td></tr><tr><td>称量舟</td><td>Sartorius</td><td>13-735-744</td><td></td></tr></tbody></table>

用于评估儿童、青少年和成人味觉检测阈值的心理物理学追踪方法：味觉检测阈值（tdt）测试

Psychophysical Tracking Method to Assess Taste Detection Thresholds in Children, Adolescents, and Adults: The Taste Detection Threshold (TDT) Test

本文介绍了一种称为味觉检测阈值（Taste Detection Threshold, TDT）测试的双选强制选择阶梯追踪程序，该方法可从儿童期到成年期可靠地测量甜味、咸味和鲜味的味觉检测阈值。该方法的优点包括适用于儿童和成人的相同实验流程，从而能够确定味觉感知中与年龄相关或个体间的差异（如果存在）；任务可在相对较短的时间内完成，不依赖持续注意力，也无需记忆，可控制主观反应偏差，并最大限度减少语言发育水平的影响。在禁食1小时后，向受试者呈现成对的溶液；每对溶液中，一种为水，另一种则含有不同浓度的呈味物质。
采用全口品尝法，受试者依次品尝每种溶液（不吞咽，且每次品尝之间用水漱口），然后指出与水的味道不同或具有味道的溶液。在出现一次错误反应后，下一组刺激溶液的浓度增加；在连续两次正确反应后，浓度则降低。当浓度变化方向发生改变时，即出现一次反转。当完成四次反转，且任意两次连续反转之间最多仅有两次稀释步骤，同时反转序列不呈现持续上升模式时，任务被视为结束。这些附加标准可提高结果的可靠性。味觉检测阈值（TDT）通过计算四次反转时对应浓度的几何平均值来确定。该方法具有实际应用价值，因其提供了一种独立于喜好度的味觉感知维度信息，且该维度会随年龄增长及某些疾病状态而变化，因此是一种有价值的心理物理学检测方法。

图4展示了四位代表性参与者（A-D）的追踪网格结果。反转（即参与者反应方向的改变）用圆圈标出，并按出现顺序编号，以说明何时达到判定标准。反转采用颜色编码，以表明方向变化是从错误转为正确（绿色）还是从正确转为错误（红色）。
图4A展示了某位参与者在前四次反转内达到标准的追踪网格。按发生顺序，该参与者的反转分别出现在第8步、第9步、第8步和第10步。此序列符合标准，原因如下：（a）任意两次连续反转之间的步数不超过两步（第8步与第9步、第9步与第8步、第8步与第10步）；（b）存在两组成对情况，即参与者在相同步数（第8步）两次正确识别了T。该参与者的检测阈值由这四次反转对应浓度的几何平均值确定：
<img alt="几何平均数公式，化学中用于浓度计算的数学方程。" src="/files/ftp_upload/62384/62384eq02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Equation 2">
几何平均数 = 0.0065 M
图4B 显示了一位蔗糖检测阈值相对较高（敏感性较低）的受试者的追踪网格，其在前四次反转中的反应未达到标准。按发生顺序，前四次反转分别出现在第9步、第10步、第8步和第9步。尽管这些反转之间的步数差异均在两步以内（第9步 与 第10步、第10步 与 第8步、第8步 与 第9步），但并未出现两组连续两次在相同步数上正确识别出目标刺激（T）的情况（第8步 与 第9步）。这些反转呈现出上升趋势；因此，未满足标准，测试继续进行。反转6–9 满足了标准，因为：（a）任意两次连续反转之间的步数差不超过两步（第8步 与 第6步、第6步 与 第7步、第7步 与 第6步）；（b）在同一测试步数上获得了两组连续两次正确回答（第6步）。该受试者的检测阈值由这四次反转对应浓度的几何平均值确定：
<img alt="几何平均数方程，带有以摩尔浓度表示的浓度值的示意图，用于数学分析。" src="/files/ftp_upload/62384/62384eq03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="方程 3">
几何平均数 = 0.021 M
图4C展示了某位蔗糖检测阈值相对较低（敏感性高）的参与者的追踪网格，该参与者在前四次反转中的反应未达到标准。反转发生在第9步、第10步、第9步和第13步。尽管在两对测试中（第3-4对和第7-8对），参与者在同一浓度步骤（第9步）两次正确识别出味觉刺激物，但反转3与反转4之间相差超过两步（第9步 对比 第13步），因此测试继续进行。最后四次反转（第13步、第12步、第13步、第12步）满足标准，原因如下：（a）任意两次连续反转之间的浓度步骤差不超过两步（第13步 对比 第12步）；（b）在第17-18对和第20-21对测试中，参与者均正确识别了同一浓度（第12步）。该参与者的检测阈值由这四次反转对应浓度的几何平均值确定：
<img alt="摩尔浓度值的几何平均数公式，浓度分析的数学方程。" src="/files/ftp_upload/62384/62384eq04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="方程 4">
几何平均数 = 0.00075 M
图 4D 显示了一位蔗糖检测阈值相对较高（敏感性较低）的受试者的追踪网格，其反应在前四次反转内即达到判定标准步骤 6, 7, 5, 8）。任意两次连续反转之间不超过两个步骤（6 与 7, 7 与 5, 5 与 8），且参与者正确识别出相同浓度（步骤6）在提供配对时 7-8 和 13-14该受试者的检测阈值由这四次反转时的浓度几何平均数确定。
<img alt="摩尔浓度的几何平均公式；计算方法；数学方程。" src="/files/ftp_upload/62384/62384eq05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="方程 5">
几何平均数 = 0.024 M
<img alt="静态平衡阈值追踪网格图；感觉实验结果的数据图；浓度分析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62384/62384fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 4"> 
图 4：追踪网格图。（A–D）四位受试者的代表性数据。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62384/62384fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>

心理物理学工具可用于评估味觉系统的功能，适用于科研和健康评估。本文介绍了一种测定味觉检测阈值的方法，可确定个体（低至6岁儿童）能够尝出的蔗糖、氯化钠或谷氨酸钠的最低浓度。

用于评估儿童、青少年和成人味觉检测阈值的心理物理学追踪方法：味觉检测阈值（TDT）测试

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本方案描述了一种测量味觉系统敏感性的方法。这是味觉的一个重要维度，独立于味觉享乐性。TDT 测试可应用于老年人和年轻人。这很容易理解。整个过程耗时不到15分钟，且采用一套非常严格的标准，以确保结果测量的稳定性。受试者应感到舒适并充分了解情况；如果他们无法判断哪一份样品与水不同，可以进行猜测。并没有真正意义上的对或错的答案。为了配制呈味物质的储备液，以蔗糖为例，使用精确到 0.01 克的天平，在一次性称量舟中称取 684.6 克蔗糖。然后将称量好的呈味物质转移至一个 2 升的烧杯中。向烧杯中加入水以溶解样品，并用蒸馏水冲洗称量舟。然后，将此蒸馏水冲洗液倒入2升烧杯中。使用漏斗将味觉刺激溶液转移至2升容量瓶中。然后用更多水冲洗烧杯和漏斗，并将洗涤液收集到容量瓶中。加水至容量瓶的两升刻度线处。在容量瓶上塞上瓶塞，倒置混匀，直至溶质完全溶解。配制中间浓度的味觉刺激溶液时，将560、320、180和100毫升的味觉刺激储备液分别加入标记为1至4的四个烧瓶中。然后用蒸馏水定容至每个烧瓶的最终体积为1升。用瓶塞封闭烧瓶，并通过倒置混匀。将每个烧瓶中的内容物倒入相应标记的1升玻璃瓶中，并将任何剩余的味觉刺激原液倒入标有该味觉刺激名称的玻璃瓶中。所有瓶子均储存于4摄氏度条件下。为配制其余的工作浓度味觉刺激溶液，将标号为5至16的12个瓶子排列成4×4的方阵，其中1至4号中间浓度的味觉刺激溶液瓶放置于前排。始终从最稀释的溶液开始，按顺序将呈味溶液从4号瓶到1号瓶分别转移50毫升至8号瓶到5号瓶中。然后向5号到8号瓶中各加入450毫升蒸馏水。倒置混匀各瓶后，重复在8号至5号瓶与12号至9号瓶之间进行稀释，再在12号至9号瓶与16号至13号瓶之间进行稀释，直至全部16份工作用呈味溶液制备完成。从冰箱中取出含有呈味溶液和蒸馏水的瓶子，在测试前两小时将每种溶液各约 120 毫升转移至相应标记的灭菌玻璃瓶中。在进行味觉检测阈值测试之前，确定呈味物质的随机呈现顺序，并将其记录在追踪表格中。如果水样位于第一位，则输入 W；如果呈味物质位于第一位，则输入 T。在进行味觉检测阈值测试前，向受试者展示药杯并说明：我们将玩一个品尝味道的小游戏。这里有两个杯子：一号杯和二号杯。我将首先在一号杯中倒入足够您品尝的量。请在口腔内漱洗片刻，但不要吞咽。我告诉你什么时候吐出来，好吗？嗯哼。然后你用水漱口，品尝2号杯中的液体。我会告诉你什么时候吐出来。然后，请指向有味道的杯子。如果不确定，可以猜测。好的。接着，你会用清水漱口两次，然后我们再重复一次这个过程。没有正确或错误的答案。我们只想知道您认为哪一杯有味道。好的。进行味觉检测阈值测试时，将约10毫升适当起始浓度的呈味物质溶液加入一个药杯中，将约10毫升蒸馏水加入第二个药杯中，并将两个杯子分别放在受试者面前的位置一和位置二。指导受试者通过漱口的方式品尝第一位置的溶液。五秒钟后，指示受试者将溶液吐出，然后用水漱口但不吞咽。接着，指导受试者以相同方式品尝并吐出第二位置的溶液。冲洗后，请参与者指出具有味道或与水味道不同的溶液。每次回答后，感谢参与者认真完成任务，并让其再次漱口。如果参与者选中了含有味剂的杯子，则在方格中标记加号，表示回答正确；如果选中了装有水的杯子，则标记减号，表示回答错误。对于第二对呈味物质，如果受试者在第一对判断错误，则在表格中向上推进，注意第二对呈味物质的浓度将为下一个更高的浓度；如果受试者在第一对判断正确，则第二对呈味物质将保持相同浓度梯度的呈味物质。请参照表格确定呈味物质的呈现顺序。根据表格所示，将相应的味觉刺激物放置在受试者面前，并让受试者重复刚刚演示的味觉测试。若受试者回答错误，则继续向上移动至表格中下一个更高浓度进行测试；若连续两次回答正确，则向下移动至表格中下一个更低浓度进行测试。当观察到受试者回答准确性出现方向性变化时（称为反转），在表格上圈出对应的步骤。继续进行味觉测试，直到达到四次反转，或参与者在任一方向上到达网格的末端，并列出这四次反转的步骤编号。为确定参与者的检测阈值，使用此公式计算四次反转时摩尔浓度对数值的算术平均值。在此代表性的味觉分析中，参与者的反应在前四次反转内即满足标准，因为任意两次连续反转之间不超过两个步骤，且存在两组成对步骤，参与者在同一步骤上两次均正确识别了呈味物质。在此味觉测试中，该受试者的蔗糖检测阈值相对较高，但前四次反转的反应未达到标准，因为在所有成对测试中，均未出现受试者在同一浓度水平上连续两次正确识别出呈味物质的情况。后续的反转测试达到了标准，因为任意两次连续反转之间的浓度变化不超过两个阶梯，并且在同一浓度水平上获得了两组连续两次正确识别的结果。对于这位蔗糖检测阈值相对较低的受试者，尽管在两对测试中，其在同一浓度水平上连续两次正确识别出了呈味物质，但前四次反转仍未满足判定标准。在第三次和第四次反转之间存在超过两步。本分析中的最后四次反转符合标准，因为任意两次连续反转之间不超过两步，且受试者对两对浓度的识别结果相同。该相同方法也用于计算其他味觉模态（如咸味和谷氨酸钠）的阈值。在开始测试之前，确保待品尝的呈味物质和蒸馏水处于相同温度至关重要。否则，受试者可能会根据温度差异选择溶液。在成人中，同一天内可测定多种基本味觉的阈值；但由于儿童注意力持续时间较短，一天内测定多个阈值可能会存在问题。

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