Studeren Eten Beloning en motivatie bij de mens
19 maart 2014
Dit artikel beschrijft een set van methoden voor het meten van voedsel gerelateerde motivatie en voeding gerelateerde doel waarden bij mensen.
Het algemene doel van de volgende experimenten is om de motivatie van individuen voor verschillende voedselbeloningen objectief te meten, evenals de waarde die zij eraan toekennen. In een experiment om motivatie te onderzoeken, moet een deelnemer werken om verschillende beloningen te winnen of te zien. Om subliminale motivatie te testen, wordt een potentiële beloning zo kort gepresenteerd dat het bewuste brein het niet registreert, en wordt de bereidheid van de deelnemer gemeten om voor de subliminale beloning te werken.
Een ander experiment vereist dat de deelnemer een geldelijke waarde aan verschillende voedselbeloningen toekent, waardoor een waardemating ontstaat die gemakkelijk te begrijpen en te vergelijken is. Deze experimenten worden ook in een MRI-scanner uitgevoerd om hersenactiviteit met motivatie te correleren. Dergelijke experimenten kunnen worden gebruikt om de mogelijke effectiviteit van geselecteerde medicijnbehandelingen bij eetbuien en obesitas aan te tonen. Het grote voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande maatstaven zoals zelfrapportage is dat het ons in staat stelt de voedselgerelateerde motivatie en evaluatie objectief te meten.
Personen die nieuw zijn in deze techniek kunnen worstelen omdat er niet veel voorbeelden van grijfkrachttaken in de literatuur zijn gepubliceerd en er zijn geen volledige en duidelijke beschrijvingen van hoe de taken moeten worden ontworpen en opgezet. We hadden voor het eerst het idee om deze methoden te ontwikkelen toen we maatstaven probeerden te ontwerpen om de effecten van een nieuw anti-obesitasmiddel dat de beloningswaarde van voedsel verandert te onderzoeken. En wat deze methoden ons opleverden, waren objectieve maatstaven voor voedselbeloning die we konden onderzoeken en zien hoe ze werden beïnvloed door de behandeling.
Stel het data-acquisitiesysteem van de krachttransducer en de stimuluslaptop in zoals beschreven in het tekstprotocol. Plaats de grijfkrachttransducer op de tafel en verzamel een baseline-meting om een maximale vrijwillige contractiereferentie te verkrijgen. De proefpersoon houdt de grijfkrachttransducer met zijn arm in een comfortabele positie en knijpt zo hard mogelijk in de transducer.
Neem vijf keer het gemiddelde van de vijf inspanningen als de maximale kalibratie voor de taak. De relatieve beloningsapplicatie gebruikt zes afbeeldingen uit drie beloningscategorieën, hoogcalorisch voedsel, laagcalorisch voedsel en geslachtsspecifiek belonend niet-voedsel, vrouwelijk of mannelijk, waarbij de afbeeldingen onafhankelijk worden beoordeeld op subjectieve voorkeur door een groep gezonde vrijwilligers. Maak afbeeldingsparen zodat elke afbeelding wordt gekoppeld aan alle afbeeldingen uit de andere twee categorieën.
Compenseer de paren zodat elke afbeelding in een gelijk aantal proeven als de standaard en niet-vet afbeelding verschijnt. De proef begint met de presentatie van twee afbeeldingen naast elkaar. Een is een grote en duidelijk zichtbare standaardafbeelding en de andere is een kleine onduidelijke niet-standaardafbeelding. Stel.
De kracht die nodig is om de niet-vet afbeelding te vergroten tot zijn maximale grootte bij 10% van de maximale vrijwillige contractie van de deelnemer. Leg vervolgens de proefstructuur uit aan de deelnemer. Demonstreer dat knijpen in de transducer de grootte van de niet-vet afbeelding zal vergroten en tegelijkertijd de grootte van de standaardafbeelding zal verkleinen.
Vertel de deelnemer dat hij afbeeldingen kan bekijken zoals hij wil, afhankelijk van hoeveel inspanning hij levert. Laat vervolgens de deelnemer alleen de taak voltooien. De taak duurt ongeveer 22 minuten en gedurende de taak zal de proefpersoon 216 paar afbeeldingen evalueren.
Selecteer drie stimuli voor de voedselmotivatie taak, een hartig voedsel, een zoet voedsel en een neutraal niet-voedselitem. Verzamel twee afbeeldingen voor elke categorie, een voor de bewuste proef en de andere voor de subliminale proef. Gebruik een grafische bewerkingssoftwaretool zoals Photoshop om alle afbeeldingen te formatteren om dezelfde luminantie en dezelfde patroonachtergrond te hebben en vervaag de randen van de afbeeldingen. Gebruik een enkele doorloop om een maskerafbeelding te maken door alle afbeeldingen willekeurig te mengen en ze vervolgens te mixen om een samengestelde afbeelding te maken.
Leg het proefformaat uit aan de deelnemer. Vermeld dat de gepresenteerde afbeelding bij sommige proeven moeilijk te zien kan zijn en stel voor dat hij zijn instincten volgt. Vertel de deelnemer dat wanneer de vloeistofniveaugrafiek verschijnt, hij de krachttransducer kan knijpen om punten te verdienen voor het zojuist gepresenteerde item.
Leg uit dat de feedback onbetrouwbaar is en dat hij zijn inspanning zelf moet beoordelen en niet mag vertrouwen op de vloeistofniveaugrafiek. Begin de proef door dwars in het midden van het scherm te presenteren, zodat de ogen van de deelnemer iets hebben om op te fixeren. Voor bewuste proeven presenteert u het masker gedurende 200 milliseconden gevolgd door de stimulusafbeelding gedurende 200 milliseconden en eindigend met het masker gedurende 100 milliseconden.
Voor de subliminale presentaties presenteert u het maskerafbeelding gedurende 200 milliseconden, de stimulusafbeelding gedurende 33 milliseconden en het masker opnieuw gedurende 267 milliseconden. Wanneer de reactievenster de vloeistofniveaugrafiek op het scherm weergeeft, oefent de deelnemer kracht uit op de grijfkrachttransducer zoals hij kiest. De vloeistofniveaugrafiek biedt realtime, hoewel onbetrouwbare feedback, blijf de taak uitvoeren in zoveel blokken als nodig is.
Na de voltooiing van de taak, vraag de proefpersoon hoe goed de maskeringsprocedure heeft gewerkt. Laat de proefpersoon ook een gedwongen keuzeonderscheiding uitvoeren door de gemaskerde stimulus te presenteren zoals in de hoofdtaak, gevolgd door twee opties en vraag de deelnemer aan te geven welke zojuist is gepresenteerd. Bereken de discrimineerbaarheidsindex volgens de signaaldetectietheorie.
Als de maskering goed heeft gewerkt, zou de discrimineerbaarheidsindex dicht bij nul moeten zijn om de grijfkrachttaken in een MRI-scanner uit te voeren, wordt de monitorscherm in de controlekamer geprojecteerd op een scherm in de MRI-scanner
Overzicht
Dit artikel beschrijft een reeks methoden voor het meten van voedselgerelateerde motivatie en doelwaarden bij mensen. De experimenten zijn bedoeld om de motivatie van individuen voor verschillende voedselbeloningen en de waarden die ze eraan toekennen objectief te beoordelen.
Belangrijke studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragspsychologie
- Voedselmotivatie
Achtergrond
- Het begrijpen van voedselgerelateerde motivatie is cruciaal voor het aanpakken van problemen als eetbuien en obesitas.
- Bestaande metingen zijn vaak gebaseerd op zelfgerapportage, wat subjectief kan zijn.
- Objectieve meettechnieken kunnen betrouwbaardere gegevens opleveren.
- Deze studie ontwikkelt methoden om voedselbeloningswaarden en motivatie te evalueren.
Doel van de studie
- Om de motivatie van individuen voor verschillende voedselbeloningen objectief te meten.
- Om de waarde te beoordelen die deelnemers toekennen aan verschillende voedselitems.
- Om hersenactiviteit te correleren met motivatie tijdens voedselgerelateerde taken.
Gebruikte methoden
- Deelnemers voeren grijpkrachttaken uit om de motivatie voor voedselbeloningen te evalueren.
- Experimenten omvatten bewuste en subliminale presentaties van voedselbeelden.
- Deelnemers beoordelen hun inspanning en evalueren paren van voedselbeelden.
- Taken worden uitgevoerd in een MRI-scanner om hersenactiviteit te monitoren.
Belangrijkste resultaten
- De studie meet met succes voedselmotivatie met behulp van grijpkrachttaken.
- De bereidheid van deelnemers om te werken voor subliminale beloningen werd beoordeeld.
- Objectieve maatstaven voor voedselbeloningen werden vastgesteld en geanalyseerd.
- Correlatie tussen motivatie en hersenactiviteit werd waargenomen.
Conclusies
- De ontwikkelde methoden bieden een betrouwbare manier om voedselgerelateerde motivatie te meten.
- Deze technieken kunnen helpen bij het evalueren van de effectiviteit van behandelingen voor obesitas.
- Toekomstig onderzoek kan deze methoden uitbreiden om voedselmotivatie beter te begrijpen.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Objective quantification of food reward motivation and goal value addresses a critical gap in preclinical obesity research, where subjective self-reports limit translational confidence. By providing measurable endpoints for hedonics, motivation, and willingness to pay, these methods enable mechanistic de-risking of anti-obesity compounds targeting reward pathways. This supports data-driven go/no-go decisions in early discovery and improves predictive confidence for clinical efficacy in binge eating and obesity indications.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by objectively measuring changes in food-related motivation following pharmacological or metabolic manipulations.
- Operational Value: Provides quantitative, comparable metrics of motivation and goal value that reduce reliance on biased self-report assessments.
- Predictive Value: Supports target confidence by linking drug-induced shifts in reward valuation to behavioral outputs, aiding in pathway clarification and de-risking.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized, reproducible outputs (grip force exertion, bid amounts) suitable for high-throughput evaluation of compound effects on food reward processing.
- Operational Value: Establishes assay readiness through well-defined parameters (image sets, force calibration, trial structure) enabling cross-lab consistency.
- Scalability: Compatible with MRI integration for multimodal readouts, supporting platform reuse in neurobehavioral screening cascades.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges discovery and preclinical validation by offering disease-relevant behavioral readouts aligned with overeating and obesity pathophysiology.
- Operational Value: Facilitates risk-adjusted advancement decisions by quantifying treatment effects on both conscious and subliminal motivation processes.
- Translational Continuity: Willingness-to-pay auction provides a clinically interpretable endpoint that mirrors real-world food decision-making under budget constraints.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation, particularly for compounds modulating food reward valuation.
- Discovery Biology: Supports mechanistic interrogation of reward pathways by isolating motivation and goal value as separable, quantifiable constructs.
- Screening: Delivers assay-standardized, quantitative readouts (force exertion, monetary bids) enabling reliable compound screening across metabolic and pharmacological conditions.
- Analytics: Outputs include grip force as a continuous measure of motivation and willingness to pay as a proxy for goal value, allowing within- and between-subject comparisons.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through bidirectional validation—drug effects on objective motivation correlate with neural activity and feeding behavior.
- Enterprise Reuse: Protocolized setup (transducer calibration, image pairing, auction scripting) allows adaptation across therapeutic areas involving reward dysregulation (e.g., addiction, eating disorders).
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing mechanistic ambiguity in how anti-obesity agents alter food reward processing.
- Operational Value: Enhances reproducibility through standardized force calibration, counterbalanced stimulus presentation, and explicit trial instructions.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early detection of reward pathway engagement, reducing late-stage failure due to lack of target engagement.
- Portfolio Impact: Supports risk-based prioritization by identifying compounds that normalize motivation and goal value in satiety-challenged states.
Implementation Considerations
- Requires expertise in psychophysics, behavioral neuroscience, and human subject testing to ensure valid motivation measurements.
- Dependent on force transducer systems, stimulus presentation hardware, and MRI-compatible response devices for neurobehavioral integration.
- Necessitates cross-team standardization of image sets, calibration procedures, and auction parameters to ensure data comparability across sites.
- Adaptation to non-food rewards or clinical populations requires re-validation of stimulus salience and task comprehension.
- Practical limitations include susceptibility to attentional variability and the need for participant training to ensure consistent force exertion interpretation.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Title
1:48
Grip Force: Setup
2:23
Grip Force: Examining Relative Reward Value
3:58
Grip Force: Examining Subliminal Motivation for Food
6:24
Grip Force: Examining Food Related Motivation in an MRI Scanner
7:21
Auction Bidding: Willingness to Pay as a Measurement of Reward Value
8:54
Representative Results: Effort Expended and Auction Bidding
11:45
Conclusion
