Studera Mat Belöning och motivation hos människor

Summary

I artikeln beskrivs en uppsättning metoder för mätning av livsmedelsrelaterad motivation och livsmedelsrelaterade mål värden hos människor.

Abstract

En viktig utmaning i att studera belöning behandling hos människor är att gå längre än subjektiva självrapportåtgärder och kvantifiera olika aspekter av belöning såsom hedonics, motivation och målsättning värde på mer objektiva sätt. Detta är särskilt relevant för förståelsen av överätande och fetma samt deras potentiella behandlingar. I detta dokument beskrivs en rad åtgärder för livsmedelsrelaterad motivation med handtag kraft som en motiverande åtgärd. Dessa metoder kan användas för att undersöka förändringar i livsmedelsrelaterad motivation med metabola (mättnad) och farmakologiska manipulationer och kan användas för att utvärdera interventioner riktade till överätande och fetma. Men för att förstå livsmedelsrelaterade beslutsfattande i komplexa livsmedelsmiljö är det viktigt att kunna fastställa de målvärden belöning som styr besluten och beteende val som människor gör. Dessa värden är dolda, men det är möjligt att kontrollera dem mer objektivt med hjälp av variabler som till exempel denbetalningsvilja och en metod för detta beskrivs. Båda dessa typer av metoder ger kvantitativa mått på motivation och målsättning värde som kan jämföras inom och mellan individer.

Introduction

Studien av mat belöning bearbetning hos människor har fått en betydande drivkraft från de stigande oron för fetmaepidemin. Eftersom vägen till fetma i de flesta överviktiga individer är genom ökat energiintag utöver metabola behöver ^1, är det viktigt att förstå de drivkrafter och mekanismer för överkonsumtion. Gängse modeller anser att denna överkonsumtion vara en form av nonhomeostatic eller "hedoniska" äta, det vill säga konsumtionen som drivs inte av homeostatiska behov utan av de givande aspekterna av maten (s) förbrukat ^2. Men detta är ett komplext fenomen och de homeostatiska och hedoniska / belöningssystem överlappar varandra och interaktivt. Vidare finns det flera faktorer som påverkar nonhomeostatic äta som inte direkt relaterar till hedoniska aspekter av livsmedel såsom portionsstorlek eller olika livsmedel tillgängliga ^3. Icke desto mindre är det viktigt att kunna karakterisera och mäta de olika aspects av mat belöning.

Berridge och kollegor har beskrivit tre komponenter i belöning: tycke, som vill, och lärande. Dessa tre komponenter är kopplade men är dissocierbara i termer av deras underliggande neurala system. Tycke avser den hedoniska effekten av en belöning och vilja är motivationen för belöningen. Lärande består av föreningar med och förutsägelser om belöningen. Dessa komponenter är vidare särskiljas i två delkomponenter, kärna eller implicit, och medvetet eller explicit. Tycke består av "smak" som hänvisar till centralt mål hedoniska reaktioner, och den medvetna subjektiva upplevelsen av njutning. På samma sätt vill består av "vilja", incitamentet framträdande av belöningar och belöningsrelaterade ledtrådar, och den medvetna subjektiva upplevelsen av längtan efter incitament som normalt förstås med begreppet. De medvetna, subjektiva upplevelser av tycke och vilja är utarbetade av kärnreaktioner med högre Cogntiva mekanismer. Slutligen lär sig också består av implicita element såsom Pavlovian och instrumentella föreningar och associativa conditioning, samt explicita representationer och kognitiva förutsägelser ^4.

Dessa tre element av belöning är kopplade men är dissocierbara både experimentellt och i fråga om deras neurala substrat. Även om detta ramverk hjälper oss att förstå hur organismen reagerar på en belöning i taget, hur den individuella organismen reagerar när de konfronteras med mer än en potentiell belöning? Enligt en allmänt accepterad modell i neuroekonomi, den centrala scenen i beteende val innebär dator subjektiva värden för alla alternativ som erbjuds. Denna beräkning är tänkt att innebära att utvärdera och väga olika attributen för varje alternativ, vilket leder till ett enda jämförbart värde, ofta betecknas som mål värde ^5, med alternativet med det högsta målet värdet kan sedan väljas.

Mycket av thans arbete på den neurala grunden för belöning har hämtats från eleganta studier i djur neurovetenskap. En utmaning i att utreda hedonics har målvärden och motivation hos människor varit svårigheten att mäta dessa olika komponenter på ett tillförlitligt och objektivt. Det är viktigt att gå längre än subjektiva mått på belöning värde såsom själv betyg av smak-eller målvärde, som skulle, till exempel, spelas in på en visuell analog betyg. Med tanke på svårigheten att korrekt Introspektera om värde och de ifrågasätter om det rapporteras sanningsenligt är det viktigt att utveckla robusta kvantitativa verktyg som kan valideras.

Medan de objektiva hedoniska reaktionerna som observerats hos gnagare ses också i mänskliga spädbarn ^6, dessa är svåra att bedöma i vuxna människor. Den smak eller hedoniska elementet förblir därmed svår att mäta objektivt i vuxna människor. Det är dock möjligt att undersöka vilja eller motivation mer objektivt och exakt ettd detta papper beskriver en uppsättning metoder som bygger på användning av gripkraft som en motiverande åtgärd. Hur mycket arbete som individer kommer att förbruka för att få en belöning moduleras av storleken på belöningen som de förväntar sig. Motivationen mot belöningen kan operation som det utövade ansträngningen. Pessiglione och kollegor elegant visat att användningen av gripkraft som ett mått på motivation för monetära belöningar, med deltagare utövar större kraft för monetära belöningar som hade större värden ^7. När det gäller maten belönar värdet av maten belöning till den enskilde beror på flera faktorer, varav inre tillstånd (hunger eller mättnad) är en kritisk ^8. Med mättnad, det är en minskning av neural aktivitet i orbitofrontal cortex (OFC), en hjärnregion som kodar för det aktuella värdet på stimulans, att mottagandet av samma mat ^9,10. OFC-projekt till den ventrala striatum som modulerar motiverande svara ^7. Således en bramotiverande åtgärd bör visa känslighet för förändringar i belöningsvärde med mättnadskänsla.

För att bestämma målvärde, direkta subjektiva bedömningar är icke-ideal. Ett mer indirekt sätt som också har fördelen av incentivizing deltagarna att avslöja deras verkliga mål värde är att använda en modifierad version av Becker-DeGroot-Marschak auktion ^11. Genom en enkel uppsättning regler, motiverar detta auktionsförfarande människor att avslöja den maximala mängden monetära resurser de är villiga att betala för varor som erbjuds. Deras betalningsvilja (WTP) tas som mått på målvärde.

Protocol

Samtliga förfaranden som beskrivs i detta protokoll har utvecklats och testats efter etiskt godkännande från Cambridge lokala forskningsetiska kommittéer.

1. Grip vapnet som ett mått på mat Related Motivation

1. Apparater och ställa in:
   1. Installera MATLAB med Cogent verktygslådor på stimulans leverans laptop.
   2. Anslut kraftgivare och tillhörande datainsamlingssystem till den stimulans leverans laptop via Ethernet-porten. Se tabell 1 för information om nödvändig hårdvara och mjukvara.
      OBS: För att köra uppgiften i magnetisk resonanstomografi (MRT) scanner en enkel clench kraft gummi glödlampa används, kopplat till tryckgivare utanför skannern. Förändringar i lufttrycket inne i lampan när den kläms, kan mätas av givaren och vara direkt relaterade till det utövade ansträngningen.
   3. Ställ in programmet för att kontinuerligt hämta datainsamlingssystemet och läste i 10 samples på varje polling. Ta medelvärdet för de prover som den kraft som utövas. OBS: Galvanisk hud respons (GSR) kan också mätas parallellt. För denna stimulans leverans laptop kräver en parallellport för att ansluta till GSR datainsamlingssystem för att synkronisera GSR med de andra åtgärderna. Använd en separat dator för att spela in den uppmätta GSR signal för att minimera belastningen på stimulus leverans laptop. GSR mätning diskuteras inte vidare.

Figur 1. Hårdvara inrättats för gripkraft uppgiften.

2. Förfarande:
   1. Sätt upp utrustningen på ett bord eller annan stabil yta såsom visas i fig. 1. Vänta på datainsamlingssystem för att ansluta till den bärbara datorn.
   2. Samla en baslinje mått for greppet kraftgivare och deltagarens maximal ansträngning, nedan kallad maximal frivillig kontraktion (MVC) före start av uppgiften.
      1. Placera gripkraftgivare på bordet och samla baslinjen åtgärd.
      2. För att mäta MVC, be deltagaren att hålla greppet kraftgivare och välja en bekväm arm position för att upprätthålla under hela uppdraget. Instruera deltagaren att pressa givaren fem gånger så hårt som möjligt och ta medelvärdet av de fem ansträngningar som den maximala kalibrering för uppgiften.
         Anmärkning: Den kraft som utövas av deltagaren under svarsperioden mäts som en procentandel av skillnaden mellan baslinjen och MVC på följande sätt:
         Om ansträngningen är negativt den är inställd på den lägsta kraft noll och om den är större än den MVC mätt under kalibrering den är satt tillmaximal insats av 100 enheter. Detta görs med hänsyn till eventuellt återstående buller efter 10 samplingspunkt utjämning appliceras såsom beskrivits ovan. Den resulterande serie prover ansträngning ackumuleras under svarsperioden och lagras som ansträngningen respons för rättegången.
   3. Starta uppgiften.
      OBS: Om uppgiften sessionen är lång, då trötthet effekter kan tas in på kontot genom att mäta MVC i slutet av uppgiften också, och som avser utmattningseffekten till skillnaden mellan MVCs i början och slutet av uppgift session.
3. Nyckel beroende variabler:
   Denna metod fångar kraft-tid-kurvan vid varje försök. Från och med kraft-tidskurvan extrahera följande variabler: area under kurvan (AUC), utövade högsta eller toppkraft och hastigheten eller lutningen på kraften tidskurvan.
4. Användningsområden:
   Tre applikationer av gripkraft åtgärd beskrivs nedan.
   1. Undersöka relativ belöning value: den effortful Bildval uppgift.
      OBS: Denna uppgift mäter den relativa ansträngning deltagarna är villiga att utöva för att visa olika typer av givande bilder som livsmedel och konsumentvaror. Betygen ansträngnings är relaterade till deras subjektiva tycke betyg för samma bilder. Den experimentella designen är som följer:
      1. Nuvarande två bilder bredvid varandra på varje prövning av uppgiften, en är en stor (300 x 300 pixlar) och tydligt standardbilden, och den andra en liten (5 x 5 pixlar) otydligt ickestandard image. Kraft brukas på givaren förstorar icke-standardbild och krymper standardbilden.
      2. Välj 6 bilder från tre belöning kategorier: hög kalori mat, låg kalori mat och (könsspecifik) givande nonfoods. Har bilderna självständigt betyg för subjektiv smak med en frisk volontär grupp. Skapa bildparen så att varje bild är ihopkopplad med alla bilder från de två andra kategorierna. Motvikt paren sådana att each bild visas som standard och icke-standardbild på lika många försök.
      3. Köra uppgiften: Utför alla steg som beskrivs i avsnitt 1.2.
      4. Förklara rättegången strukturen till deltagaren och tala om för henne att hon kan öka storleken på storleken på icke-standardbild och motsvarande minska den för standardbilden genom att klämma givaren.
         Obs! Motvikt ser till att alla bilder kommer att ha lika många studier där ansträngning kommer förstora eller förminska dem.
      5. Ställ in den kraft som krävs för att göra icke-standard bilden så stor som möjligt på 10% av varje individs MVC (Denna procentsats kan behöva ställas in individuellt för varje BIOPAC modul).
         OBS: Förhållandet mellan utövade kraften och bildstorleken bestäms enligt följande. Förutsatt både bakgrunden och förgrunden bilder är fyrkantiga, låt LB och lF vara längden av bakgrunds-och förgrundsbilder resp. Låt g, GMVC och GBASE vara greppkraften svar mätt under perioden av en rättegång, maximal kraft mätt under kalibrering och baslinjen mätt under kalibrering respektive svar. Vidare, om man antar ett linjärt förhållande mellan gripkraft och bildstorlek, LB och lF kan skrivas som
         
         under de begränsningar
         
         där
         
         De begränsningar se till att en bild inte expandera mer än Lmax även om en kraft som överstiger GMVC utövas.
      6. Presentera en kort demonstration av uppgiften.
      7. Säg den deltagare som hon kan visa bilder som hon choses beroende på hur mycket arbete som hon utövar. Låt deltagaren på egen hand för att slutföra uppgiften.
      8. Efteruppgiften är klar, samla tycke betyg för varje bild på visuella analoga skalor senare.
      9. För att analysera data, för varje bild tar medelvärdet av ytan under kraft-tid-kurvor över alla de prövningar som det var den icke-standardbild och ansträngning krävdes för att förstora den. Denna genomsnittliga AUC tas som mått på motivation för just den bilden.
   2. Undersöka subliminal motivation för mat.
      Anm: Använda både subliminal och medvetna stimulans presentationer, undersöker denna uppgift både subliminal och medvetet motivation för mat. Beskrivningen nedan bygger på en tidigare studie med hjälp av sensorisk specifik mättnadskänsla (se Ziauddeen et al. ^16). Den experimentella designen är som följer:
      1. Välj tre stimuli: en kryddstark mat, en söt mat och en neutral nonfood objekt. Samla två bilder av varje objekt, en för den medvetna försök och den andra för de subliminala försöken att minimera direkt motor specifikation effekter ^12. Med hjälp av Adobe Photoshop, formatera alla bilder ska ha samma ljusstyrka och samma mönstrad bakgrund (en brokig samling av 1 mm rutor av gult, rött, grönt och brunt). Sudda ut bild kanterna med en enda passage.
      2. Skapa en mask bild genom slumpvis förvränga alla bilder, och sedan blanda dem för att skapa en sammansatt bild.
      3. Den subliminal presentation åstadkommes genom sandwich maskering. För att göra detta föremaskbilden för 200 msek, då den stimulans på bilden för en 33 ms, följt av masken igen för 267 msek. För de medvetna försöken presentera mask för 200 msek, då den stimulans bild till 200 ms, och den bakåt mask för 100 msek. Den totala presentationen är 500 msek i båda rättegång.
      4. Efter den maskerade stimulans presentationen startar svarsfönstret under vilken deltagaren kan utöva kraft på greppet kraftgivare. Ge realtid återkoppling i form av en vätskenivå på skärmen.
         OBS: I alla uppgiftermed användning av vätskenivån för återkoppling till deltagarna, höjden av kolonnen och den maximala höjd som kan uppnås är båda slumpmässigt varierar i studierna. t.ex. höjden av kolonnen är satt till att variera mellan 100, 110, och 120 enheter och maximal höjd som kan uppnås mellan 80, 90 och 100 enheter i procent av respektive deltagares maximal kraft mätt i början av uppgiften. Medan återkopplings tjänar en viktig roll för att engagera individer med uppgiften, ställa in detta säkerställer att det inte finns någon konsekvent relation mellan den utövade kraften och höjden hos vätskenivån från försök till försök. Syftet är att hindra deltagarna från att modulera sina ansträngningar för att uppnå en viss respons, till exempel att få vätskenivån till den absoluta toppen. Deltagarna uttryckligen informeras om att feedback är opålitliga och instrueras att bedöma deras insats själva och inte förlita sig på vätskenivån.
      5. För varje försök, presentera en fixeringkorsa för 500 msek, följt av den maskerade stimulans för 500 msek och sedan svarsfönster med återkoppling vätskenivån för 3.000 msek.
      6. Köra uppgiften: Utför alla steg som beskrivs i avsnitt 1.2.
      7. Vid varje försök be deltagaren att fokusera sin uppmärksamhet på det centrala fixa korset. Förklara för henne att när vätskenivån verkar hon kan pressa kraftgivare för att vinna poäng mot objektet just lagt fram. Förklara att om några försök att bilden kan vara svårt att se och föreslå att hon följer sina instinkter. Betona att återkoppling i otillförlitliga.
      8. Aktiviteten körs i så många block som krävs.
      9. Efter slutförandet av uppgiften, kontrollera hur väl maskeringsförfarandet fungerade. Detta kan göras på två sätt: genom att samla deltagarnas subjektiva rapport och genom att utföra en forcerad val diskriminering. I det senare, presenterar den maskerade stimulans som i huvuduppgift, följt av två alternativ och be deltagaren att indikera which man hade just lagt fram. Presentera varje bild så många gånger som det presenterades i varje block av den huvudsakliga uppgiften.
      10. Beräkna discriminability index (d ') enligt signaldetektionsteorin, om maskerings har fungerat bra, det d' ska vara nära noll.
   3. Undersöka mat relaterad motivation i skannern.
      1. Med hjälp av gripkraften lampan och den medföljande tryckgivaren, kan dessa grepp kraftbaserade uppgifter köras i magnetkamera. Om feedback används, så gör det som i avsnitt 1.4.2.

2. Viljan att betala som ett mått på belöning Värde

OBS: Denna uppgift kan programmeras i någon lämplig stimulans leverans programvara och kräver endast en vanlig stationär eller bärbar dator. Den version som beskrivs här har programmerats i Presentation (version 14.5, Neurobehavioral Systems).

1. Förfarande:
   OBS: Denna procedur är en modifiering avdet datoriserade auktionsförfarande från Plassmann ^13. Auktionsförfarandet är följande:
   1. Auktionen omfattar en serie av rundor, alla har en mat objekt. Fotografera alla föda på identiska plattor och bakgrunder. Inför starten av uppgiften visar deltagarna själva plattor som används i bilderna för att ge en exakt känsla för skalan.
   2. Ge deltagarna en fast monetär budget, t.ex. £ 3.
   3. Säg den deltagare som hon kommer att tas genom flera omgångar av auktionen och hon kan lägga ett bud på varje runda. Hon kan placera sitt bud på en glidande skala som går från 0 - SEK 3 i steg om 10p.
   4. Informera deltagare som en runda kommer att väljas i slutet av auktionen som omgången som räknas. Därför är hon inte att sprida sin budget £ 3 i olika omgångar, och kan behandla varje runda som om var den enda.
   5. Berätta deltagaren att datorn kommer att bjuda motdem i varje omgång. Om de bjuder över datorn på den valda omgången, de vinner produkten mat och bara betala det belopp dator budet och kommer att kunna behålla eventuella kvarvarande förändring. Om däremot bjuder över eller matchar deras anbud datorn, får de inte livsmedlet, men ändå få behålla sin monetära budget.
   6. Förklara att den deltagare som att givet dessa regler, är den bästa strategin att bjuda på denna auktion bjuda beloppet närmast hur mycket de skulle vara riktigt villiga att betala för det objekt som erbjuds mat.
      Obs! Samlas på detta sätt budet motsvarar deras betalningsvilja.
2. Användningsområden:
   1. Undersöka känslighet åtgärden för förändringar i inre tillstånd.
      OBS: Som ett proof of concept, var känslighet åtgärden till värdeförändringar med förändringar av hunger och mättnad undersökas. Friska normalviktiga försökspersoner deltog i auktionsförfarandet före och efter att ha ätit en fast-kalori måltid (550 kcal). En se-nsory specifik mättnad manipulation användes.
      1. Samla hunger och fyllighet betyg på en visuell analog skala.
      2. Utför det första blocket av uppgiften som beskrivs i avsnitt 2.1. Designa uppgiften så att den planerade livsmedlet är valt som omgången som räknas förutsatt ett skilt från noll bud läggs.
      3. Presentera deltagaren med den mat de har vunnit och ge dem 15 minuter att konsumera måltiden. Subtrahera betalningen från 3 £ budgeten.
      4. Samla hunger och fyllighet betyg igen.
      5. Utför det andra blocket av uppgiften med en ny 3 £ budget. Ingen mat vinns i det andra blocket.
      6. Kontrast till WTP för olika varor över de två blocken.
   2. Framtida applikationer: Undersöka neurala system som är involverade i värdeberäkning.
      OBS: Denna uppgift kan ställas in och köras i fMRI skanner för att undersöka neurala korrelat för värdeberäkning. Det har nyligen använts i en farmakologisk fMRI studie serpå effekten av dopaminerga påverkan på värdeberäkning för mat belöning. Deltagarna utförde ett enda block av uppgiften efter att ha fått en singeldos av antingen en dopaminagonist (bromokriptin), en dopaminantagonist (sulpirid) eller placebo. Förfarandet var nästan identisk med avsnitt 2.1 bortsett från det faktum att tabellen kommer att öka i steg 20p. Jämfört med liknande uppgifter ^13, tillåter denna åtgärd tillfångatagandet av betalningsviljan som en mer kontinuerlig variabel i stället för en diskret variabel som tar högst fyra värden (motsvarande varje knapp i standard MRI knappen box).

Representative Results

Representativa resultat från de olika tillämpningarna av var och en av de ovan beskrivna metoderna visas här:

Grip kraft som ett mått på motivation

Undersöka relativ belöning värde: det effortful Bildval uppgift

Denna speciella uppgift användes i ett proof-of-concept studie av en ny mu-opioidantagonist drog GSK1521498 utvecklats för behandling av hetsätning och fetma ^14. I denna studie ^15, var överviktiga hetsätning individer randomiserades till att få 4 veckors antingen placebo eller GSK1521498 vid 2 mg / dag eller 5 mg / dag. Syftet var att avgöra om effekterna av drogen skulle vara specifikt för livsmedel belöningar utan att påverka andra typer av belöning. Figurerna 2 och 3 visar data från placebo och 5 mg / dag grupper för livsmedel och nonfood belöningar respektive. Den centrala frågan i denna studie var om drogen skulle hektarve en specifik effekt på livsmedels belöningar och åtgärden tillät oss att undersöka detta. Figur 2 visar en specifik effekt av läkemedlet på motivationen för hög kalori mat och det kan ses från figur 3, sågs ingen effekt på de givande nonfood bilder .

Figur 2. Effortful Bildval uppgift:. Ansträngning och gilla betyg för matbilder Den övre panelen visar gripkraft som utövas och motsvarande gilla betyg på grundlinjen i båda grupperna och separat för placebo och GSK1521498 gruppen vid slutet av behandlingen. Man kan se att skillnaden mellan den kraft som utövas för hög fetthalt (HF) som funktion av låg fetthalt (LF) livsmedels bilder är inte längre signifikant efter läkemedelsbehandling, trots att ett subjektivt böjelse förse-bilder är högre. Den nedre panelen visar sambanden mellan den utövade kraften och tycke betyg för livsmedels bilder med hög fetthalt, igen vid baslinjen för både grupper och för sig vid dag 28.Den korrelation mellan dessa två åtgärder ses vid baslinjen och i placebogruppen vid slutet av behandlingen men försvinner i läkemedelsgruppen (* p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001). Denna siffra är hämtad från Cambridge et al. ^14). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3. Effortful Bildval uppgift: ansträngning och gilla betyg för nonfood bilder Den vänstra panelen visar den kraft som utövas till vi.ew givande nonfood bilder i placebo (PBO) och GSK1521498 (498 5 mg) grupper. Den högra panelen visar tycke betyg för samma bilder. Man kan se att det inte finns några signifikanta läkemedelseffekter på motivation mot eller subjektiv smak för givande nonfood bilder. Denna siffra är hämtad från Cambridge et al. ^14).

Undersöka subliminal motivation

Denna speciella program är från en tidigare studie där deltagarna utförde två block av ett livsmedel incitament kraft uppgift ^16. I mellan blocken var de speciellt mätta (sensorisk specifik) på ett av två test livsmedel, fick alla deltagare ges 30% av sitt dagliga kaloriintag i denna äta episod. Vid varje försök fick de möjlighet att vinna poäng mot priset på spel beroende på storleken av den kraft som de utövar på ett gripkraftomvandlare. Det fanns medvetna försök, i vilket priset på spelpresenterades för 200 ms och subliminal prövningar, där det bara presenteras för 33 msek. Det fanns två livsmedelspriser, pizza och tårta, och en nonfood pris som tjänade som kontrollpost. Den subliminal presentation uppnåddes med användning av en sandwich-maskningsprocedur som använder en framåt-och bakåtmask. För analys av data, den beroende variabeln av intresse var greppkraft, som extraherades som området under kraftkurvan (AUC) för samtliga försök. För att möjliggöra jämförelser mellan alla deltagare, för varje ämne, var AUC för varje försök normaliseras av den maximala genomsnittliga AUC för de 6 typerna (mätta, nonsated, ej för livsmedelsbruk, både matade och fastande). Detta gav en normaliserad poäng mellan 0-1 för varje deltagare. För att kontrollera för trötthet, postprandiell tröghet och ospecifika effekter över utan födointag sessioner, AUC för nonfood objekt i varje session användes som baslinje och subtraheras från de mätta och nonsated åtgärder. (För ytterligare detaljer se Ziauddeen etal. ^16). Man kan se att motivationen hos den mätta föda minskar både medvetna och subliminal förhållanden (se figur 4).

Figur 4. Specifik mättnad modulerar motiverande insats. (A) Förändring av hunger och fyllighet betyg med livsmedelskonsumtion. (B, C) ​​Deltagare utövade mindre för maten bara konsumeras men ändå pressas för andra livsmedel, oberoende av medvetenhet. Y-axeln är arean under kurvan normaliseras inom ämnet och korrigerat för baslinjen förändringar. Denna siffra är hämtad från Ziauddeen et al. ^15). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Undersöka mat relaterad motivation i skannern

Deltagarna utförde ett möte i incitamentskraften uppgift i scannern där de pressas att clench lampan för att vinna poäng mot högt kaloriinnehåll och låg kalori mat för sin lunch efter sessionen Figur. 5 visar illustrativa data från 10 patienter i en ny farmakologisk fMRI studie som visar att uppgiften fångar differential motivation för mycket givande kontra mindre givande livsmedel.

Figur 5. Kraft som verkar på olika belöningskategorier Ämnen klämde greppet kraft lampan i skannern för att vinna poäng mot artiklar från tre olika kategorier (HF:. Hög kalori mat, LF: kalorifattig mat, NF: NEUTRAL nonfoods).

Betalningsvilja som mått på belöning värde

Figur 6 visar rönet från konceptstudie av effekten av mättnad på betalningsviljan för mat belöningar. För att underlätta inom ämnena jämförelse, var och motivets bud normaliseras genom att dividera med deras högsta budet. Det framgår att deltagarna var villiga att betala mer för livsmedel i den första rundan. Detta minskade med mättnadskänsla med 600 kalorier i test mat vilket återspeglas i lägre bud i den andra omgången. Det verkade vara en starkare effekt av mättnad med salta livsmedel jämfört med söta livsmedel, men det var inte signifikant.

Figur 6. Effekt av mättnad på viljanatt betala (WTP). 10 friska frivilliga försökspersoner deltog i studien. Det kan ses att den normaliserade medelvärdet bud minskat efter mättnad med försöksmåltid. Som en sensorisk specifik mättnad manipulation användes resultaten för den andra auktionen presenteras separat för livsmedel från de mätta och nonsated kategorier. Även om det verkar vara en större effekt på livsmedel från sated kategori, detta var inte statistiskt signifikant.

Discussion

I artikeln beskrivs en rad åtgärder för att mäta motivation för livsmedel belöningar och belöningsvärde. Tillämpningen av greppkraft åtgärder till studiet av livsmedelsrelaterad motivation hos människor är särskilt nytt. Representativa resultat har presenterats för de flesta av ansökningarna beskrivs påvisa värdet av dessa metoder och deras känslighet för metaboliska och farmakologiska manipulationer och därmed deras potentiella framtida användning i framtida studier av livsmedelsrelaterad motivation och i försök med läkemedel mot fetma. Dessa mer objektiva mått är lätt överförbara och jämförbara mellan olika inställningar. Det skulle också vara bra att ta upp hur individuella variationer på dessa åtgärder genom att undersöka effekterna av drag som impulsivitet på dem.

Några viktiga punkter måste betonas. Vid användningen av de greppkraft uppgifter, den inledande kalibrering och infångandet av MVC är kritiska. Det är idealiskt to fånga greppet svar från starten av varje försök och inte begränsa det till enbart den utsedda svarsfönstret eftersom detta möjliggör en undersökning av för tidigt att svara. Det finns en viss variation i de BIOPAC MP150 modulerna så varje modul bör testas för att bestämma de inställningar som är lämpligast för den del av utrustningen. Där icke standardiserad bilder används, är det viktigt att ha dem självständigt specificerad för att avgöra hur givande de uppfattas vara. En viktig begränsning av alla dessa åtgärder är att de inte fångar smak för livsmedel belöningar används så det är viktigt att samla in åtgärder för subjektiv smak med hjälp av visuella analoga skalor eller andra lämpliga verktyg, efter uppgiften. Dessa kan sedan jämföras med de motiverande åtgärder eller användas för att modellera effekterna av andra variabler på de primära beroende variabler. Det är dock viktigt att notera att i studier där verkliga matbelöningar konsumeras, tycke betyg som samlats in efter uppgiften är sannoliktpåverkas av livsmedelskonsumtion. Detta understryker vikten av att ha inte bara representativa bilder utan även representativa livsmedel t.ex. en choklad brownie som ser ut och smakar som de flesta choklad brownies skulle, och att ha dessa oberoende betyg.

Slutligen är det viktigt att erkänna att alla dessa åtgärder använda livsmedels bilder som representationer av livsmedel belöningar i stället för verkliga livsmedel belöningar. Även om detta inte presentera några begränsningar, är förutseende beteende mot mat och beslut om mat ofta styrs av representationer av mat snarare än genom omedelbar consummatory belöning. Ändå är det viktigt att de metoder som beskrivs här att när de är kopplade till utfall såsom framgångsrikt budgivning för ett livsmedel, bör verkliga resultat levereras.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Biopac MP150 data acquisition system	Biopac Systems Inc
TSD121C hand held isometric dynamometer	Biopac Systems Inc	TSD121C	Grip force transducer
DA100C General Purpose Transducer Amplifier	Biopac Systems Inc	DA100C	Interface between MP150 and TSD121C
SS56L Grip clench bulb	Biopac Systems Inc	SS56L	MRI safe rubber clench bulb
TSD160C differential pressure transducer	Biopac Systems Inc	TSD160C	Interface between MP150 and TSD160C
PowerLab 8/30 or 8/35	ADinstruments Ltd	PL358	For Galvanic Skin Response (GSR) measurement only
FE116 GSR amplifier	ADInstruments Ltd	FE116	For GSR measurement only
MLT116F GSR electrodes	ADInstruments Ltd	MLT116F	Supplied with GSR amplifier
Compute ethernet port and compatible with MP150			For stimulus delivery and running of task. Ethernet port to connect to Biopac MP150
Computer with parallel port			For GSR recording. Parallel port required to interface with Powerlab 8/30
API module for Biopac hardware	Biopac Systems Inc
Cogent and Cogent graphics toolboxes, version 1.29	publicly available		Download from Laboratory of Neurobiology, UCL
Labchart 6 or above	ADInstruments Ltd		For stimulus Display
inpout.dll module for parallel port communication	publicly available		For Galvanic Skin Response measurement only
MATLAB R2009a	Mathworks Inc		Programming of main task