Psychofizyczna metoda śledzenia do oceny progów wykrywania smaku u dzieci, młodzieży i dorosłych: test progu wykrywania smaku (TDT)

Podsumowanie

Narzędzia psychofizyczne mierzą funkcjonalność systemu smaku zarówno do celów badawczych, jak i oceny zdrowia. W artykule opisano metodę pomiaru progów wykrywania smaku, które mogą określić najniższe stężenie sacharozy, chlorku sodu lub glutaminianu sodu, które mogą być degustowane przez osoby w wieku 6 lat.

Streszczenie

Ten artykuł opisuje procedurę śledzenia na dwóch alternatywach, wymuszonym wyborem, zwaną testem Progu Wykrywania Smaku (TDT), który dostarcza wiarygodnego pomiaru progów wykrywania smaku słodkiego, słonego i umami od dzieciństwa do dorosłości. Do zalet metody zalicza się identyczne procedury dla dzieci i dorosłych, co pozwala na określenie związanych z wiekiem i indywidualnych różnic w percepcji smaku, jeśli takie występują, oraz zadań, które można wykonać w stosunkowo krótkim czasie, nie polegają na ciągłej uwadze lub wymagają zapamiętywania, kontroli subiektywnych uprzedzeń odpowiedzi oraz minimalizują wpływ rozwoju języka. Po 1-godzinnym poście uczestnikom prezentowane są pary rozwiązań; W każdej parze jednym roztworem jest woda, a drugi roztwór zawiera różne stężenia degustatora.

Korzystając z metody degustacji w całych ustach, uczestnicy próbują każdego roztworu (bez połykania i płukania między degustacjami), a następnie wskazują na roztwór o smaku innym lub innym niż woda. Stężenie bodźca w kolejnej parze wzrasta po pojedynczej nieprawidłowej odpowiedzi i maleje po dwóch kolejnych prawidłowych odpowiedziach. Odwrócenie następuje, gdy sekwencja stężeń zmienia kierunek. Zadanie uważa się za zakończone po wystąpieniu czterech odwróceń, pod warunkiem, że pomiędzy dwoma kolejnymi odwróceniami występują maksymalnie dwa etapy rozcieńczania, a seria odwróceń nie tworzy rosnącego wzoru. Te dodatkowe kryteria zapewniają większą wiarygodność wyników. TDT jest następnie obliczany jako średnia geometryczna stężeń czterech odwróceń. Metoda ta ma znaczenie w świecie rzeczywistym, ponieważ dostarcza informacji na temat wymiaru percepcji smaku, który jest niezależny od hedonii i który może się zmieniać wraz z wiekiem i niektórymi stanami chorobowymi, co czyni ją cennym testem psychofizycznym.

Wprowadzenie

Zmysł smaku funkcjonuje jako strażnik, decydując częściowo, czy dana osoba odrzuca pokarm lub płyn, czy też przyjmuje go do jamy ustnej. Psychofizyka smaku - nauka o związkach między różnymi bodźcami chemicznymi a wrażeniami i percepcjami, które wywołują - dostarcza ważnych informacji na temat funkcjonowania systemu smaku¹. Nie tylko istnieje kilka podstawowych smaków (słodki, słony, gorzki, kwaśny, umami), ale każda jakość smaku może być scharakteryzowana przez odrębne wymiary percepcyjne, w tym to, jak wrażliwe są osoby w wykrywaniu bodźca chemicznego lub rozpoznawaniu jego smaku oraz jak bardzo lubią lub nie lubią wrażenia smakowe.

Ten artykuł opisuje metodę psychofizyczną, która może być użyta do wiarygodnego pomiaru progów wykrywania smaku (tj. najniższego stężenia smaku, które można wykryć) u osób w wieku 6 lat. Od dzieciństwa do dorosłości progi wykrywania były używane w klinicznych ocenach skutków urazów lub stanów chorobowych^2,3 oraz w podstawowych zastosowaniach badawczych, do badania wpływu diety, starzenia się, rozwoju, otyłości i palenia tytoniu na układ smakowy, a także zależności między genotypem a fenotypem^{4,5,6,7,8,9,10,11}.

Ten test progu wykrywania smaku (TDT), który zazwyczaj trwa średnio 15 minut na bodziec (zakres: 4-35 minut; mediana: 13 minut), składa się z dwóch alternatywnych, wymuszonych wyborów, procedury śledzenia, która została użyta do pomiaru najniższego stężenia sacharozy, chlorku sodu (NaCl) lub glutaminianu sodu (MSG) w roztworze, który może być wykryty jako smak. Jak opisano w niniejszym dokumencie, uczestnikom prezentowane są pary rozwiązań; W każdej parze jednym roztworem jest woda, a drugi roztwór zawiera różne stężenia degustatora. Stosując metodę degustacji w całych ustach, uczestnicy degustują każdy roztwór (bez połykania), a następnie wskazują na roztwór, który ma smak inny niż woda. Stężenie bodźca w kolejnej parze wzrasta po pojedynczej nieprawidłowej odpowiedzi i maleje po dwóch kolejnych prawidłowych odpowiedziach. Odwrócenie następuje, gdy sekwencja stężeń zmienia kierunek.

Zadanie uważa się za zakończone po wystąpieniu czterech odwróceń, pod warunkiem, że pomiędzy dwoma kolejnymi odwróceniami są maksymalnie dwa kroki rozcieńczenia, a seria odwróceń nie tworzy rosnącego wzorca. Te dodatkowe kryteria, które zostały ustalone w praktyce klinicznej przez dr Cowarta i współpracowników z Monell-Jefferson Chemosensory Clinical Research Center², zapewniają większą wiarygodność wyników i zwiększają pewność co do trafności indywidualnych miar funkcjonowania smaku. W badaniach naukowych wykorzystano tę metodę do określenia progów wykrywania smaku sacharozy, soli lub glutaminianu sachinianu u setek zdrowych dzieci w wieku 6 lat, młodzieży i dorosłych^{4,5,6,7,8,9,10,11} i wykazały, że większość (>~80%) dzieci może wykonać zadanie psychofizyczne^4,6,7,8, podkreślając adekwatność metody dla populacji pediatrycznych.

Protokół

1. Uwagi ogólne

UWAGA: Ten protokół dla testu TDT opisuje procedury przygotowania roztworów smakowych i określania progów wykrywania smaku dla sacharozy, NaCl lub MSG, na przykładzie sacharozy. Metoda ta została zatwierdzona przez Biuro Spraw Regulacyjnych na Uniwersytecie Pensylwanii. W przypadku badań naukowych opisanych w niniejszym dokumencie uzyskano świadomą zgodę od każdego dorosłego uczestnika lub rodzica/opiekuna prawnego uczestników pediatrycznych. Przed udziałem w badaniu uzyskano świadomą zgodę od każdego dziecka w wieku siedmiu lat lub starszego.

1. Jak pokazano w Tabeli 1, przygotuj 17 roztworów o rozmiarach od 1 M do 0,00010 M, które są oddalone od siebie o ćwierć logarytmu. Najlepiej używać wody ultraczystej, takiej jak woda destylowana (dH₂O) jako rozcieńczalnika, a nie wody z kranu ze względu na problemy smakowe¹². Roztwory należy przechowywać w lodówce maksymalnie przez 2 tygodnie, ale tylko wtedy, gdy przestrzegany jest protokół opisany poniżej.
2. Po uzyskaniu świadomej zgody dorosłych uczestników lub rodziców/opiekunów prawnych oraz, w stosownych przypadkach, zgody uczestników pediatrycznych, przeprowadź testy w wygodnym, prywatnym pomieszczeniu, w którym najlepiej jest mieć zlew do odkrztuszania. Upewnij się, że roztwory nie zostały połknięte, ale raczej wciśnięte do jamy ustnej i wyplute. Jeśli zlew nie jest dostępny, zapewnij duży kubek do plucia.
3. Upewnij się, że personel testujący nie nosi silnie pachnących produktów i ogranicz rozmowę do instrukcji lub wyjaśnienia metod. Poinstruuj dorosłych uczestników i rodziców/opiekunów prawnych dziecięcych uczestników, że uczestnik powinien powstrzymać się od jedzenia i picia czegokolwiek poza wodą lub używania wyrobów tytoniowych (tylko dorośli) przez 1 godzinę przed testem.

2. Materiały i przepisy na roztwory stymulujące smak

UWAGA: Szczegółowe instrukcje dotyczące sporządzania roztworu podstawowego (1000 mmol/L; dalej określanego jako zapas) oraz 16 seryjnych rozcieńczeń roztworu podstawowego (w krokach ćwierćlogarytmicznych) dla sacharozy, NaCl lub MSG znajdują się tutaj. W tabeli 1 wymieniono stężenia na każdym etapie rozcieńczania. Rysunek 1 ilustruje etapy przygotowania roztworu podstawowego poprzez etapy rozcieńczania 1-16. Ilość wykonanego roztworu będzie wystarczająca do określenia progów dla co najmniej czterech uczestników.

pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. pkt. TGL pkt. pkt.

Krok	trzonowiec	Sacharoza (g/L)	NaCl (g/L)	MSG (g/L)
	(1/4 jednostki kłody od siebie)
0	1 mln	342,3 pkt.	Klasa 58,44	187,13
1	0,562 mln	192,37	Dnia 32,84	Nr kat. 105,17
cyfra arabska	0,316 mln	Klasa 108,17	godz. 18.47	59,13
3	0,178 mln	60,93	Rozdział 10.4	Rejon 33,31
4	0,100 mln	Dnia 34,23	Klasa 5,84	godz. 18.71
5	0,056 mln	Godzina 19,17	3,27	Godzina 10.48
6	0,032 mln	Godzina 10,95	Wynik 1,87	Klasa 5,99
7	0,018 mln	6,16	Godzina 1,05	Rejon 3,37
8	0,010 mln	Rejon 3,42	0,58	Wynik 1,87
9	0,0056 mln	1,92	0,33	Godzina 1,05
10	0,0032 mln	Godzina 1,09	0,19	0,6
11	0,0018 mln	0,62	0,11	0,337
12	0,0010 mln	0,34	0,058	0,187
13	0,00056 mln	0,19	0,033	0,105
14	0,00032 mln	0,11	0,019	0,059
15	0,00018 mln	0,06	0,0105	0,034
16	0,00010 mln	0,03	0,0058	0,019

Tabela 1: Stopnie stężenia i odpowiadająca im molowość roztworów sacharozy, chlorku sodu (NaCl) i glutaminianu sodu (MSG) potrzebnych do testowania progu wykrywania smaku (TDT).

1. Przygotuj materiały do badań.
   1. Uzyskaj spożywcze źródło sacharozy, NaCl lub MSG.
   2. Wyczyść i wysterylizuj wszystkie potrzebne naczynia szklane (patrz tabela materiałów).

Rysunek 1: Instrukcje krok po kroku, jak przygotować roztwory podstawowe w krokach rozcieńczania #1-16. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

2. Przygotuj roztwór podstawowy, jak pokazano w Rysunek 1A-C.
   1. Oznacz wszystkie wyroby szklane datą, rodzajem degustacji i zapasem.
   2. Odważyć degustator do jednorazowej łódki wagowej na wadze o dokładności do 0,01 g i przenieść do zlewki o pojemności 2000 ml.
      UWAGA: Ilości potrzebne do przygotowania bulionów wynoszą 684,60 g dla sacharozy, 374,26 g dla glutaminianu sodu i 116,88 g dla NaCl.
   3. Spłukać dH₂O resztki degustacji pozostałej w łódce do ważenia i przelać do zlewki. Dodać 1500 ml dH₂O, aby rozpuścić próbkę.
   4. Przenieść zawartość zlewki do kolby miarowej o pojemności 2000 ml za pomocą lejka i przepłukać zlewkę i lejek większą ilością_dH2O, wlewając do kolby wodę z płukania. Napełnić kolbę_dH2O do poziomu 2000 ml i umieścić korek na kolbie. Odwróć, aby wymieszać, aż degustacja się rozpuści.
3. Wykonaj rozwiązania #1-4, jak pokazano w Rysunek 1D-F.
   1. Kolby miarowe o pojemności 1000 ml oznaczyć numerami od 1 do 4 i odpowiadającymi im szklanymi butelkami o pojemności 1000 ml z datą, rodzajem degustacji i zapasem do kroku 4.
   2. Przenieś 560 ml, 320 ml, 180 ml i 100 ml bulionu odpowiednio do kolb 1, 2, 3 i 4. Napełnić kolby 1-4 dH₂O do oznaczenia 1000 ml, przymocować korkiem i mieszać aż do rozpuszczenia smaku. Wlać zawartość każdej kolby do odpowiadającej jej szklanej butelki o pojemności 1000 ml (oznaczonej jako Krok 1 do Kroku 4) za pomocą lejka, jeśli to konieczne.
   3. Wlać pozostały roztwór podstawowy do butelki z napisem Bulion, szczelnie zamknąć pokrywkę i wstawić do lodówki w temperaturze 4 °C.
4. Wykonaj rozwiązania #5-16, jak pokazano na Rysunek 1G-I.
   1. Oznacz dwanaście butelek o pojemności 1000 ml datą, rodzajem degustacji i krokami od 5 do 16.
   2. Ułóż butelki w siatce 4 x 4 z butelkami zawierającymi roztwory kroku 1 - 4 w pierwszym rzędzie (jak pokazano w Rysunek 1G-I).
      UWAGA: To umiejscowienie pozwala na prostą serię rozcieńczeń, tak aby zaczynała się od najbardziej rozcieńczonego kroku w rzędzie (np. krok 4) i kończyła się najbardziej skoncentrowanym krokiem (np. krok 1).
   3. Odpipetować 50 ml kroków 1, 2, 3 i 4 do butelek odpowiednio 5, 6, 7 i 8. Dodaj 450 ml dH₂O do butelek 5-8, zatycz korki i odwróć do mieszanki (Rysunek 1 H).
   4. Powtórz proces, zaczynając od drugiego rzędu. Odpipetować 50 ml stopni 5, 6, 7 i 8 do butelek odpowiednio 9, 10, 11 i 12. Dodać 450 ml dH₂O do butelek 9-12, założyć korki i odwrócić do mieszania.
   5. Powtórz proces, zaczynając od trzeciego rzędu (Rysunek 1 I). Odpipetować 50 ml kroków 9, 10, 11 i 12 odpowiednio do butelek 13, 14, 15 i 16. Dodać 450 ml dH₂O do butelek 13 - 16, założyć korki i odwrócić do mieszania. Umieść pokrywki na butelkach 1 - 16, szczelnie zamknij pokrywki i przechowuj w lodówce w temperaturze 4 °C.
   6. Napełnij kilka wysterylizowanych szklanych butelek o pojemności 120 ml dH₂O, szczelnie zamknij pokrywki i przechowuj w lodówce w temperaturze 4 °C.

3. Metoda psychofizyczna: TDT

1. Przedstaw uczestnikom kubki na lekarstwa zawierające pary roztworów, z których jeden to dane stężenie degustatora, a drugi dH₂O.
   UWAGA: W przypadku pierwszej pary degustat w parze z dH₂O to krok stężenia 10 przy określaniu progów sacharozy i krok 12 przy określaniu progów NaCl lub MSG. Stężenia degustacji w pierwszym etapie zostały wybrane, ponieważ każdy z nich jest o kilka stopni niższy od średniego progu wykrywania dla danego smaku. Niemniej jednak TDT jest wiarygodnym narzędziem do pomiaru progów, niezależnie od tego, czy są one powyżej, czy poniżej średniej.
2. Poproś uczestników, aby spróbowali obu roztworów bez połykania i przepłukali usta_dH2Omiędzy degustacjami. Poinstruuj ich, aby wskazali na kubek z lekarstwem, który ich zdaniem ma w sobie smak lub który smakuje inaczej niż woda.
   UWAGA: Stężenie degustatora prezentowanego podczas kolejnych par zależy od tego, czy odpowiedź uczestnika była poprawna (tj. uczestnik wskazał na degustatora). Metoda ta jest procedurą wymuszonego wyboru, co oznacza, że uczestnicy nie mogą odpowiedzieć, mówiąc "ani jedno, ani drugie" lub "nie wiem"; Muszą raczej wybrać jedno z dwóch rozwiązań. Metoda ta jest procedurą schodkową, ponieważ bodźce smakowe są prezentowane w kolejności rosnącej (wyższe stężenia degustacji) lub malejącej (niższe stężenia degustacji), w zależności od odpowiedzi uczestnika¹³. Dla ułatwienia opisu zamieszczono instrukcje dotyczące sporządzania serii sacharozy i określania progów wykrywania sacharozy. Metody dla glutaminianu sodu i NaCl są identyczne z dwoma wyjątkami: a) stężenie smaku potrzebnego do wytworzenia roztworu podstawowego różni się (tabela 1) oraz b) jak wspomniano powyżej, stężenie, od którego rozpoczyna się badanie, to krok 12 dla NaCl lub MSG, zamiast kroku 10 dla sacharozy.
3. Oceniając progi wykrywalności w populacji pediatrycznej, ogranicz testowanie do jednego degustatora na sesję.
   UWAGA: Dorośli mogą przekroczyć wszystkie trzy progi podczas jednej sesji.

Rysunek 2: Siatka śledzenia progów. (A) Rejestrowanie progów wykrywania smaku. (B) Ustawienie jednej tacy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

4. Przygotowanie materiałów przed testowaniem

1. Wygeneruj sekwencję losową dla kolejności prezentacji bodźców w parach i wypełnij górny wiersz siatki śledzenia (Rysunek 2A) dla każdej pary, umieszczając W w polu, jeśli woda jest pierwsza, lub T, jeśli degustacja jest pierwsza.
2. Wyjąć z lodówki butelki zawierające roztwory (kroki 0 - 16) i dH₂O i przenieść ~120 ml roztworu na każdy etap do odpowiednio oznakowanych 120 ml wysterylizowanych szklanych butelek na 2 godziny przed badaniem.
3. Wróć krok 0 - 16 butelek do lodówki i pozwól, aby przeniesione roztwory zrównoważyły się do temperatury pokojowej.
4. Oznacz dwie patelnie do muffinek na 12 filiżanek numerem pary i zaznacz pozycje, w których będą trzymać kubki na lekarstwa dH₂O, za pomocą W (Rysunek 2B).
   UWAGA: Chociaż nie wiadomo, ile par będzie wymaganych, napełnij kubki na leki, które znajdują się w pozycjach W, 10 ml dH₂O dla pierwszych 6 par.

5. Przygotowanie uczestników do testów

1. Poinstruuj dorosłych, aby powstrzymali się od jedzenia, picia lub używania wyrobów tytoniowych, a także poinstruuj rodziców, aby nie dawali swoim dzieciom niczego do jedzenia lub picia przez co najmniej 1 godzinę przed testem.
2. Posadź jednego uczestnika przy stole przed kartką papieru, oznaczoną numerami 1 i 2 (Rysunek 3).
   UWAGA: Uczestnicy nie powinni widzieć bodźców smakowych, dopóki nie zostaną one umieszczone przed nimi; Można to osiągnąć poprzez oddzielenie uczestnika od badacza nieprzezroczystą przegrodą.
3. Pozwól uczestnikom zaaklimatyzować się w pomieszczeniu testowym i testerze przez co najmniej 10 minut.
4. Użyj stopera, aby określić czas 10-sekundowych interwałów między bodźcami (czas od odkrztuszenia pierwszego bodźca do wypicia drugiego bodźca).

Rysunek 3: Dziecko biorące udział w teście wykrywania progu smaku. Parę roztworów kładzie się na stole przed uczestnikiem w kolejności, w jakiej należy je skosztować. Uczestniczka jest proszona o spróbowanie roztworu w pozycji 1 przez 5 sekund, odkrztuszenie, przepłukanie ust dH₂O i powtórzenie dla roztworu w pozycji 2. Po spróbowaniu obu roztworów uczestnik proszony jest o wskazanie roztworu, który ma smak lub smak inny niż woda. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

6. Instrukcje ustne dla uczestników

1. Uczestnicy pediatryczni
   1. Pokaż kubki uczestnikowi i powiedz: "Zagramy w grę, w której będą można spróbować. Oto dwie filiżanki. Posmakujesz tego, co jest w pierwszej filiżance, przetrzeć ją wokół ust, ale nie połykaj, a ja powiem Ci, kiedy wypluć to do zlewu (lub filiżanki). Następnie spłucz wodą i skosztujesz tego, co znajduje się w drugiej filiżance. Powiem ci, kiedy to wypluć. Następnie chcę, żebyś wskazał ten, który smakuje inaczej niż woda. Jeśli nie jesteś pewien, po prostu zgadnij. Następnie przepłuczesz usta dwa razy wodą, a my zrobimy to ponownie. Nie ma dobrej ani złej odpowiedzi; Chcemy wiedzieć, który z nich Twoim zdaniem smakuje".
   2. Po każdej odpowiedzi nagradzaj uczestnika, mówiąc "Dziękuję. Robisz dobrą robotę!"
2. Młodzież i dorośli
   1. Pokaż kubki uczestnikowi i powiedz: "Damy ci rozwiązania do smaku. Oto dwie filiżanki. Posmakujesz tego, co jest w pierwszej filiżance, przetrzeć to wokół ust, ale nie połykaj, a ja powiem Ci, kiedy wypluć to do zlewu (lub filiżanki). Następnie spłucz wodą i skosztujesz tego, co znajduje się w drugiej filiżance. Powiem ci, kiedy to wypluć. Następnie chcę, żebyś wskazał ten, który smakuje inaczej niż woda. Jeśli nie jesteś pewien, po prostu zgadnij. Następnie przepłuczesz usta dwa razy wodą, a my zrobimy to ponownie. Nie ma dobrych ani złych odpowiedzi; Chcemy wiedzieć, który z nich Twoim zdaniem smakuje".
   2. Po każdej odpowiedzi nagradzaj uczestnika, mówiąc "Dziękuję. Robisz dobrą robotę!"

7. Instrukcje dla badaczy: Progi wykrywania smaku

1. Jak wskazano na siatce śledzenia, zacznij od kroku 10 dla sacharozy (lub kroku 12 dla NaCl lub MSG). Umieść dwa kubki na leki, jeden zawierający 10 ml kroku 10, a drugi zawierający dH₂O na arkuszu papieru z 1 i 2 przed uczestnikiem (Rysunek 3).
   UWAGA: Liczba, na którą umieszcza się wodę lub roztwór smakowy, zależy od wygenerowanej, losowej kolejności prezentacji bodźców. Na przykład w Rysunek 2, losowa kolejność dla pary 1 to W (najpierw woda), więc kubek zawierający wodę znajduje się na pozycji 1, a ten zawierający krok 10 znajduje się na pozycji 2.
2. Poinstruuj uczestnika, aby spróbował roztworu w pozycji 1 poprzez przetrząsanie; po 5 sekundach poinstruuj uczestnika, aby odkrztusił, przepłukał usta wodą i ponownie odkrztusił.
3. Poinstruuj uczestnika, aby spróbował roztworu w pozycji 2 poprzez przemykanie i odkrztusił po 5 sekundach.
4. Poproś uczestnika, aby wskazał roztwór, którego smak lub smak jest inny niż woda. Jeśli uczestnik nie odpowie, że nie ma ani jednego, ani drugiego, poinstruuj go, aby wybrał jedną z nich.
   UWAGA: Uczestnicy nie mogą wrócić i ponownie skosztować żadnego z roztworów i muszą wybrać jedno z dwóch.
5. Po dokonaniu wyboru poinstruuj ich, aby przepłukali usta wodą i umieścili znak plus (+) na siatce, jeśli uczestnik wybrał kubek z degustacją (prawidłowa odpowiedź) lub znak minus (-), jeśli wybrał kubek z wodą (nieprawidłowa odpowiedź).
6. Przejdź do drugiej pary, zauważając, że stężenie degustatora zależy od odpowiedzi uczestnika na pierwszą parę. Jeśli uczestnik był nieprawidłowy dla pierwszej pary (uczestnik wybrał W), przejdź do góry na siatce, zauważając, że degustator w drugiej parze będzie następnym wyższym stężeniem (krok 9). Jeśli uczestnik miał rację (wybrał T), to zauważ, że degustacja w drugiej parze będzie tym samym krokiem 10. Zapoznaj się z siatką, aby zapoznać się z kolejnością prezentacji (najpierw W lub T).
7. Powtórz ten proces opisany w krokach 7.2-7.5. Jeśli uczestnik ma rację dwa razy z rzędu w kroku 10 (wybiera T za każdym razem), pamiętaj, że następna para będzie zawierała następne niższe stężenie (krok 11). Jeśli uczestnik jest nieprawidłowy dla pary 2 (wybiera W), przejdź do następnej wyższej koncentracji na siatce (krok 9).
8. Kontynuuj ten proces, przesuwając się w górę siatki do następnego wyższego stężenia przy każdej nieprawidłowej odpowiedzi lub w dół siatki do następnego niższego stężenia po dwóch poprawnych odpowiedziach z rzędu.
9. Zakreśl stopnie na siatce, w których następuje odwrócenie – zmiana kierunku dokładności odpowiedzi uczestnika, to znaczy, gdy uczestnik staje się mniej lub bardziej skuteczny w identyfikowaniu smaku podczas degustacji kolejnych kroków na schodach.
   UWAGA: W szczególności uczestnik przechodzi od nieudanej identyfikacji T na jednym kroku (-) do pomyślnej identyfikacji T na następnym, bardziej skoncentrowanym kroku dwa razy z rzędu (++), lub uczestnik przechodzi od pomyślnej identyfikacji T dwa razy na tym samym kroku (++) do nieidentyfikacji T gdy wykona się kolejny, mniej skoncentrowany krok; To niepowodzenie może wystąpić podczas pierwszej lub drugiej prezentacji mniej skoncentrowanego kroku (- lub +-).
10. Kontynuuj testowanie smaku, aż zostaną osiągnięte cztery odwrócenia, i wymień numery kroków tych czterech odwróceń.
11. Ustal, czy cztery odwrócenia spełniły pożądane kryteria; tj. następujące po sobie odwrócenia są oddalone od siebie o nie więcej niż dwa kroki i istnieją dwa zestawy par, w których uczestnik poprawnie zidentyfikował T dwa razy na tym samym kroku. STOP i przejdź do 7.13, aby obliczyć próg wykrywania.
12. Alternatywnie można ustalić, czy cztery odwrócenia nie spełniały kryteriów; tj. kolejne odwrócenia są oddalone od siebie o więcej niż 2 kroki lub nie występują co najmniej 2 zestawy par, w których uczestnik poprawnie zidentyfikował T dwa razy na tym samym kroku. KONTYNUUJ testowanie, aż cztery odwrócenia spełnią kryteria lub uczestnik dotrze do górnej części siatki (próg wynosi 1 M (zapas)) lub będzie kontynuował udzielanie poprawnych odpowiedzi i dotrze do dołu siatki, udzielając prawidłowych odpowiedzi dwukrotnie w kroku 16 (próg wynosi 0,00010 M (krok 16)).
13. Określ próg wykrywalności uczestnika, obliczając średnią arytmetyczną wartości logarytmu molowości tych czterech odwróceń:
    średnia arytmetyczna = (log stężenie krok odwrócenia 1 + log krok koncentracji odwrócenia 2 + log krok koncentracji odwrócenia 3 + log krok koncentracji odwrócenia 4) / 4.
    UWAGA: Jest to równoznaczne z obliczeniem średniej geometrycznej stężeń ostatnich czterech odwróceń:
    
14. Wyrzuć niewykorzystane roztwory smakowe, które zostały przeniesione do butelek o pojemności 120 ml podczas przygotowywania materiałów do badania.

Wyniki

Rysunek 4 ilustruje wyniki siatki śledzenia od czterech reprezentatywnych uczestników (A-D). Odwrócenia, które są zmianami w kierunku odpowiedzi uczestnika, są oznaczone okręgami i ponumerowane w kolejności występowania, aby zilustrować, kiedy kryteria są spełnione. Odwrócenia są oznaczone kolorami, aby zilustrować, kiedy zmiana kierunku przechodzi z nieprawidłowego na prawidłowy (zielony) lub z prawidłowego na nieprawidłowy (czerwony).

Rysunek 4A pokazuje siatkę śledzenia uczestnika, którego odpowiedzi spełniały kryteria w pierwszych czterech odwróceniach. W kolejności występowania, odwrócenia dla tego uczestnika wystąpiły w krokach 8, 9, 8 i 10. Sekwencja ta spełniała kryteria, ponieważ (a) nie było więcej niż dwa kroki między dowolnymi dwoma kolejnymi odwróceniami (krok 8 vs 9, 9 vs 8, 8 vs 10) oraz (b) były dwa zestawy par, w których uczestnik poprawnie zidentyfikował T dwa razy na tym samym kroku (8). Próg wykrywalności dla tego uczestnika jest określany przez średnią geometryczną stężeń tych czterech odwróceń:

Średnia geometryczna = 0,0065 M

Rysunek 4B pokazuje siatkę śledzenia od uczestnika o stosunkowo wysokim progu wykrywania sacharozy (niska czułość), którego odpowiedzi w pierwszych czterech odwróceniach nie spełniały kryteriów. W kolejności występowania, pierwsze cztery odwrócenia wystąpiły w krokach 9, 10, 8 i 9. Chociaż te odwrócenia odbywały się w odległości dwóch kroków od siebie (9 vs 10, 10 vs 8, 8 vs 9), nie było dwóch zestawów par, w których uczestnik poprawnie zidentyfikowałby T dwa razy na tym samym kroku (8 vs 9). Te odwrócenia utworzyły wznoszący się wzór; W związku z tym kryteria nie zostały spełnione, a testy kontynuowano. Odwrócenia 6-9 spełniały kryteria, ponieważ (a) nie było więcej niż dwa kroki między dowolnymi dwoma kolejnymi odwróceniami (krok 8 vs 6, 6 vs 7, 7 vs 6) oraz (b) na tym samym kroku uzyskano dwa zestawy dwóch poprawnych odpowiedzi z rzędu (krok 6). Próg wykrywalności dla tego uczestnika jest określany przez średnią geometryczną stężeń tych czterech odwróceń:

Średnia geometryczna = 0,021 M

Rysunek 4C pokazuje siatkę śledzenia od uczestnika o stosunkowo niskim progu wykrywania sacharozy (wysoka czułość), którego odpowiedzi w pierwszych czterech odwróceniach nie spełniały kryteriów. Odwrócenia nastąpiły w krokach 9, 10, 9 i 13. Chociaż w dwóch parach (pary 3-4 i 7-8) uczestnik poprawnie zidentyfikował degustator dwukrotnie na tym samym kroku (krok 9), między odwróceniami 3 i 4 były więcej niż dwa kroki (krok 9 vs 13). W związku z tym testy były kontynuowane. Ostatnie cztery odwrócenia (kroki 13, 12, 13, 12) spełniły kryteria, ponieważ (a) nie było więcej niż dwa kroki między dowolnymi dwoma kolejnymi odwróceniami (13 vs 12) oraz (b) uczestnik prawidłowo zidentyfikował to samo stężenie (krok 12), gdy otrzymał pary 17-18 i 20-21. Próg wykrywalności dla tego uczestnika wyznacza się na podstawie średniej geometrycznej stężeń tych czterech odwróceń:

Średnia geometryczna = 0,00075 M

Rysunek 4D pokazuje siatkę śledzenia od uczestnika o stosunkowo wysokim progu wykrywania sacharozy (niska czułość), którego odpowiedzi spełniały kryteria w pierwszych czterech odwróceniach (kroki 6, 7, 5, 8). Nie było więcej niż dwóch kroków między dowolnymi dwoma kolejnymi odwróceniami (6 vs 7, 7 vs 5, 5 vs 8), a uczestnik prawidłowo zidentyfikował to samo stężenie (krok 6), gdy otrzymał pary 7-8 i 13-14. Próg wykrywalności dla tego uczestnika jest określany przez średnią geometryczną stężeń tych czterech odwróceń:

Średnia geometryczna = 0,024 M

Rysunek 4: Siatki śledzące. (A-D) Reprezentatywne dane z czterech podmiotów. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Dyskusja

Test TDT jest dwualternatywną, wymuszoną procedurą schodową, która wykorzystuje ścisłe zasady w celu spełnienia kryteriów niż poprzednie metody¹², zapewniając w ten sposób bardziej stabilną miarę wyniku. Korzystając z kryteriów ustalonych w Monell-Jefferson Chemosensory Clinical Research Center², TDT jest niezawodną metodą swish-and-plut, która mierzy najniższe stężenie sacharozy, NaCl lub MSG w roztworze, które można wykryć po smaku u osób w wieku 6 lat. Jeśli zostanie to wykonane zgodnie z opisem, w tym zmuszenie uczestników do płukania ust przed i po każdej degustacji, wyniki są wiarygodne i szybkie oraz zapewniają wgląd w ważny wymiar smaku, który jest niezależny od hedonii⁸.

Chociaż zastosowanie narzędzi psychofizycznych do pomiaru tego wymiaru smaku jest dobrze ugruntowane w tej dziedzinie, wiele metod nie zostało zatwierdzonych do stosowania u dzieci¹⁴. W protokole znajduje się kilka kluczowych etapów, z których niektóre odnoszą się w szczególności do dzieci [zob. również odnośnik¹⁵]. Po pierwsze, kryteria osiągnięcia progu nie powinny opierać się wyłącznie na wystąpieniu dowolnych czterech odwróceń ani różnić się ze względu na wiek uczestnika. Raczej powinny być maksymalnie dwa kroki rozcieńczania pomiędzy dwoma kolejnymi odwróceniami, a seria odwróceń nie powinna tworzyć rosnącego wzorca, co może mieć miejsce, gdy uczestnik po prostu zgaduje lub nie zwraca uwagi na zadanie. Te dodatkowe kryteria, które zostały ustalone na podstawie doświadczenia^klinicznego2, pozwalają na ocenę funkcjonowania systemu smakowego danej osoby, częściowo dlatego, że kontrolują wyniki fałszywie dodatnie, zwłaszcza gdy uczestnik po prostu zgaduje¹⁶.

Po drugie, procedura jest wymuszonym wyborem, więc jeśli uczestnicy odpowiedzą, że "żadne" lub "oba" rozwiązania nie mają smaku, odpowiedź ta nie jest akceptowana. Raczej mówi się im, aby "zgadywali". Podczas TDT uczestnicy często mają wrażenie, że zgadują, ale nie powinno to być akceptowane jako dowód, że są całkowicie nieświadomi bodźców smakowych¹⁷. Co więcej, poszczególne osoby mogą różnić się wewnętrznymi kryteriami dotyczącymi tego, co stanowi doznanie smakowe, a co za tym idzie, ich gotowość do stwierdzenia, że rozwiązanie ma lub nie ma smaku. Po trzecie, ponieważ niedawność jedzenia wpływa na percepcję^smaku18, standaryzacja czasu, jaki upłynął od ostatniego jedzenia lub picia przez uczestnika czegokolwiek innego niż woda, jest ważna dla zmniejszenia zmienności międzyosobniczej spowodowanej adaptacją lub poprawą sensoryczną. Po czwarte, degustatory użyte w tym artykule są smaczne i prezentowane w roztworze, a nie w matrycy żywnościowej. Gdy używana jest matryca pokarmowa, mogą być wymagane dłuższe przerwy między bodźcami, aby pokarmy oczyściły podniebienie. Chociaż metoda ta została wykorzystana do pomiaru progów wykrywalności kwaśnych lub gorzkich smaków wśród dorosłych ^2,11, jej zastosowanie do pomiaru progów wykrywalności niesmacznych smaków wśród niektórych małych dzieci może być problematyczne ze względu na ich zwiększoną wrażliwość na niektóre gorzkie smaki i potencjalną niechęć do kontynuowania uczestnictwa¹⁹.

Procedura wymuszonego wyboru, polegająca na przedstawieniu do czterech par rosnących stężeń roztworów o gorzkim smaku i_dH2O, okazała się skuteczna w populacjach pediatrycznych^19,20. Po piąte, osadzona w kontekście gry, metoda jest wrażliwa na ograniczenia poznawcze i językowe dzieci i wymaga jedynie, aby uczestnik wskazał na kubek, który zawiera smak. W niedawnym badaniu 80% dzieci zapewniało stałą uwagę średnio przez 15 minut i spełniło kryterium⁸. Takie informacje o wykonaniu zadań powinny być zgłaszane, w szczególności gdy badane są populacje pediatryczne.

Niniejsza metoda ma zastosowanie w praktyce i została wykorzystana do oceny progów wykrywalności dla innych podstawowych smaków kwaśnego (kwas cytrynowy) i gorzkiego (chinina)² oraz u osób dorosłych w różnym^wieku8. Ponieważ metoda ta nie wymaga odpowiedzi werbalnych, instrukcje powinny być łatwo przetłumaczone na inne języki²¹, co czyni ją cennym narzędziem psychofizycznym dla naukowców na całym świecie. Jednak, podobnie jak w przypadku innych metod psychofizycznych, prawdopodobnie będą istniały ograniczenia w jej stosowaniu, szczególnie w przypadku młodszych dzieci. Procedura może być trudniejsza do spełnienia kryteriów dla dzieci niż dla dorosłych. W jednym z badań 20% dzieci nie spełniło kryteriów, w porównaniu z 5% dorosłych⁸. Powody nieukończenia obejmowały nieskoncentrowane zachowanie, niezrozumienie zadania lub zmęczenie i niezdolność do kontynuowania.

Wyniki badań, w których wykorzystano ten smak TDT, w znacznym stopniu przyczyniły się do diagnozy ageuzji smaku w klinice i pogłębiły zrozumienie, w jaki sposób wrażliwość smakowa zmienia się wraz z wiekiem i stanem zdrowia. Ocena kliniczna pacjentów wykazała, że progi wykrywania sacharozy ≥ 0,025 M dla obu płci i progi wykrywania NaCl ≥ 0,012 M dla mężczyzn lub ≥ 0,010 M dla kobiet są uważane za^{nieprawidłowe2}. Wśród dorosłych obserwuje się stopniowy spadek wrażliwości smakowej na słodkie, słone, kwaśne i gorzkie smaki, który trwa do ósmej dekady²². Młodsi dorośli zazwyczaj mają niższe progi wykrywania smaku (są bardziej wrażliwi) niż starsi^dorośli 22,23,24,25. Jednak dzieci i młodzież mają wyższe (mniej ^wrażliwe) progi smaku sacharozy8 i niższe (bardziej wrażliwe) niż u dorosłych w przypadku gorzkiego smaku propylotiouracylu, przy czym wzorzec dorosły pojawia się w okresie dojrzewania^19,26.

Wykazano, że progi wykrywania smaku są związane ze wskaźnikami zdrowia. Na przykład progi wykrywania smaku soli dodatnio korelowały ze skurczowym ciśnieniem krwi wśród dzieci o normalnej masie ciała⁷, podczas gdy dzieci z otyłością centralną miały niższe progi wykrywania sacharozy (bardziej wrażliwe) niż dzieci bez otyłości centralnej⁴, z podobnymi wynikami wśród nastolatków²⁷. Jednak związku między otyłością a progami wykrywania sacharozy nie zaobserwowano u dorosłych kobiet, a dorosłe kobiety z otyłością miały wyższe progi wykrywalności (były mniej wrażliwe) na pikantny smak glutaminianu sodu⁹.

Chociaż badania nad różnicami w progach wykrywania między dziećmi a dorosłymi są ograniczone, wiadomo, że progi wykrywania smaku sacharozy nie przewidują preferencji smakowych słodyczy ani ponadprogowych ocen intensywności od dzieciństwa do dorosłości ^8,28,29, dostarczając dalszych dowodów na to, że wrażliwość smakowa stanowi odrębny wymiar smaku, który jest niezależny od preferencji, a tym samym sugeruje różne mechanizmy leżące u jego podstaw. Lepsze zrozumienie złożonych zależności między wiekiem, nawykami żywieniowymi, stanem zdrowia i wrażliwością systemu smakowego oraz tego, czy takie interakcje różnią się między głównymi degustatorami, jest ważnym obszarem przyszłych badań.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Stoper cyfrowy	Fisherbrand	14-649-7
Lejek	Thermo Scientific	10-348D
Szklana zlewka, 2000 ml	Cole-Parmer	NC0821737
Butelki szklane z pokrywkami, 120 ml (25)	Fisherbrand	FB02911904
Butelki szklane z pokrywkami, 950 ml (17)	Fisherbrand	FB02911903
Szklane cylindry z podziałką, 100 ml	PYREX	08-552E
Szklane cylindry z podziałką, 1000 ml	PYREX	08-566G
Szklane cylindry z podziałką, 50 ml	PYREX	08-566C
Szklane cylindry z podziałką, 500 ml	PYREX	08-566F
Kubki na leki	Medline	22-666-470
Mini babeczka, 48-filiżankowa forma do muffinek (2)	Wilton	Glutaminian
sodu (MSG)	Ajinomoto	NA
Napełniacze do pipet	Thermo Scientific	14-387-163
Pipety 50 ml	Fisherbrand	13-676-10Q
Chlorek sodu (NaCl)	Morton	NA
Sacharoza, Kryształ, NF	Spectrum Chemical MFG Corp	57-50-1
Wolumetryczny kolba, 2000 mL, z korkiem	PYREX	10-210H
Kolby miarowe, 1000 mL, z korkami (4)	PYREX	10-210G
Łodzie obciążeniowe	Sartorius	13-735-744