Studeren Eten Beloning en motivatie bij de mens

Summary

Dit artikel beschrijft een set van methoden voor het meten van voedsel gerelateerde motivatie en voeding gerelateerde doel waarden bij mensen.

Abstract

Een belangrijke uitdaging in de mens bestuderen verwerking van beloning is verder te gaan dan subjectieve zelfrapportage en kwantificeren van verschillende aspecten van beloning zoals hedonistische, motivatie en doel waarde in meer objectieve manieren. Dit is vooral relevant voor het begrip van overeten en obesitas en hun potentiële behandelingen. In dit document worden beschreven een reeks maatregelen van voedselgerelateerde motivatie behulp handgreep kracht als een motiverende maatregel. Deze methoden kunnen worden gebruikt om wijzigingen in voedingsgerelateerde motivatie met metabole (verzadiging) en farmacologische manipulaties onderzoeken en kan worden gebruikt ter bestrijding van de overeten en obesitas evalueren. Maar om voedsel-gerelateerde besluitvorming te begrijpen in het complex voedsel omgeving is het essentieel om te kunnen om de beloning doel waarden die de beslissingen en gedrag keuzes die mensen maken begeleiden vast te stellen. Deze waarden zijn verborgen maar het is mogelijk om ze objectief bepalen met waarden zoals debetalingsbereidheid en een werkwijze hiervoor is beschreven. Beide sets van methoden geven kwantitatieve maatregelen van motivatie en doel waarde die kan worden vergeleken binnen en tussen individuen.

Introduction

De studie van voedsel verwerking van beloning bij de mens is een belangrijke impuls van de toenemende bezorgdheid over de obesitas-epidemie ontvangen. Als de route naar zwaarlijvigheid in de meeste zwaarlijvige mensen is door verhoogde energieopname boven metabole behoefte ^1, is het belangrijk om de bestuurders en mechanismen van overconsumptie begrijpen. Heersende modellen beschouwen dit overconsumptie tot een vorm van nonhomeostatic of 'hedonistisch' eten, dwz verbruik dat niet wordt gedreven door homeostatische behoeften, maar door het belonen aspecten van het eten (en) verbruikt ² zijn. Dit is echter een complex fenomeen en de homeostatische en hedonistische / beloningssystemen overlappen elkaar en zijn interactief. Verder zijn er verschillende factoren die nonhomeostatic eten die niet direct verband houden met hedonistische aspecten van het voedsel, zoals portiegrootte of de verscheidenheid van voedsel beschikbaar ³ beïnvloeden. Desondanks is het belangrijk kunnen karakteriseren en meet de verschillende Aspects van voedsel beloning.

Wens, de wil, en leren: Berridge en collega's hebben drie componenten van beloning beschreven. Deze drie componenten zijn verbonden maar dissocieerbare qua achterliggende neurale systemen. Wens verwijst naar de hedonistische impact van een beloning en het willen is de motivatie voor de beloning. Leren omvat de associaties met en voorspellingen over de beloning. Deze componenten worden verder onderscheiden in twee subcomponenten, kern of impliciet, en bewust of expliciet. Wens wordt samengesteld van 'smaak', die verwijst naar kerndoelstelling hedonistische reacties, en de bewuste subjectieve ervaring van plezier. Evenzo willen bestaat uit 'willen', de prikkel saillantie van beloningen en beloning gerelateerde signalen, en de bewuste subjectieve ervaring van verlangen naar prikkels zoals gewoonlijk begrepen door de term. De bewuste, subjectieve ervaringen van smaak en willen uit de kern reacties worden uitgewerkt door hogere Cogntieve mechanismen. Ten slotte te leren bestaat uit impliciete elementen zoals Pavlov en instrumentale verenigingen en associatieve conditionering, evenals expliciete representaties en cognitieve ⁴ voorspellingen.

Deze drie elementen van de beloning zijn gekoppeld, maar zijn scheidbaar zowel experimenteel als in termen van hun neurale substraten. Hoewel dit kader helpt ons te begrijpen hoe het organisme reageert op een beloning in een tijd, hoe werkt het individueel organisme reageren wanneer ze geconfronteerd worden met meer dan een potentiële beloning? Volgens een algemeen geaccepteerd model in neuroeconomics, het centrale podium in behavioral selectie impliceert computergebruik subjectieve waarden van alle opties te bieden. Deze berekening wordt gedacht dat zij in de evaluatie en weging verschillende attributen van elke optie, waardoor een vergelijkbare waarde, vaak aangeduid als doelwaarde ^5, met de mogelijkheid met de hoogste doel waarde kan worden geselecteerd.

Veel van de tzijn werk op de neurale basis van beloning is afgeleid van elegante studies in dierlijke neurowetenschappen. Een uitdaging in het onderzoek naar de hedonistische, heeft streefwaarden en motivatie bij mensen de moeilijkheid bij het meten van deze verschillende onderdelen betrouwbaar en objectief zijn. Het is cruciaal om te gaan dan subjectieve metingen van belonende waarde zoals self-ratings van wens of doel waarde, als zou, bijvoorbeeld, worden opgenomen op een visuele analoge waardering. Gezien de moeilijkheid juist introspecting over waarde en de twijfels over de vraag of het ook inderdaad wordt gemeld, is het essentieel om de ontwikkeling van robuuste kwantitatieve instrumenten die kunnen worden gevalideerd.

Hoewel het doel hedonistische waargenomen bij knaagdieren zijn ook te zien in de menselijke zuigelingen ^6, deze zijn moeilijk te beoordelen bij volwassen mensen. De wens of hedonistische element blijft dus een moeilijk objectief te meten bij volwassen mensen. Het is echter mogelijk om te onderzoeken willen of motivatie meer objectief en nauwkeurig eend Dit document beschrijft een set van methoden gebaseerd op het gebruik van de grijpkracht als een motiverende maatregel. De hoeveelheid werk die individuen zullen besteden een beloning wordt gemoduleerd door de grootte van de beloning ze verwachten. De motivatie voor de beloning kan worden geoperationaliseerd als de uitgeoefende inspanning. Pessiglione en collega elegant toonde het gebruik van grijpkracht als een maat van motivatie voor geldelijke beloningen, met deelnemers oefenen een grotere kracht voor monetaire beloningen die grotere waarden ⁷ gehad. Bij voedselbeloningen de waarde van de voedselbeloning de afzonderlijke hangt af van verschillende factoren waarvan interne toestand (honger of verzadiging) is een kritische een ^8. Bij verzadiging, er een afname in neurale activiteit in de orbitofrontale cortex (OFC), een hersengebied dat de huidige waarde van stimulus codeert, de ontvangst van hetzelfde voedsel ^9,10. De OFC projecten aan de ventrale striatum die motiverende moduleert reageren ^7. Dus een goedemotiverende maatregel moet gevoeligheid tonen voor veranderingen in belonende waarde met verzadiging.

Om doel waarde te bepalen, directe subjectieve evaluaties zijn niet-ideale. Een indirecte wijze dat ook het voordeel van incentivizing deelnemers hun werkelijke doelwaarde openbaren is een aangepaste versie van de Becker-DeGroot-Marschak veiling ¹¹ gebruiken. Door middel van een eenvoudige set van regels, deze veiling procedure motiveert mensen om het maximale bedrag van de monetaire middelen die zij bereid zijn te betalen voor items in de aanbieding onthullen. Hun bereidheid om te betalen (WTP) wordt genomen als maatstaf voor doelwaarde.

Protocol

Alle in dit protocol beschreven procedures werden ontwikkeld en getest volgens ethische goedkeuring van de Cambridge Local Research ethische commissies.

1. Grip Force als een maatregel van Food Related Motivatie

1. Apparatuur en het opzetten van:
   1. Installeer MATLAB met Cogent gereedschapskisten op de stimulus levering laptop.
   2. Sluit de krachtopnemer en de bijbehorende data-acquisitie systeem om de stimulus levering laptop via de Ethernet-poort. Zie tabel 1 voor details van de benodigde hardware en software.
      Opmerking: Om de taak uit te voeren in de magnetische resonantie beeldvorming (MRI) scanner een eenvoudige balde kracht rubber lamp wordt gebruikt, gekoppeld aan druksensor buiten de scanner. Veranderingen in luchtdruk in de lamp wanneer het is geperst, kan worden gemeten door de transducer en een direct verband met de uitgeoefende inspanning.
   3. Stel het programma continu pollen het data-acquisitiesysteem en te lezen in 10 samples op elke polling. Neem het gemiddelde van de monsters de kracht uitgeoefend. Opmerking: galvanische huidreactie (GSR) kan ook samen worden gemeten. Voor dit de stimulans levering laptop vereist een parallelle poort aan te sluiten op de GSR data-acquisitie systeem om de GSR synchroniseren met de andere maatregelen. Gebruik een aparte computer om de gemeten GSR signaal op te nemen met de belasting op de stimulus levering laptop minimaliseren. GSR meting wordt niet verder besproken.

Figuur 1. Hardware opgezet voor de grijpkracht taak.

2. Procedure:
   1. Stel de apparatuur op een tafel of een ander stabiel oppervlak zoals getoond in figuur 1. Wacht tot de data-acquisitie systeem aan te sluiten op de laptop.
   2. Verzamel een nulmeting for de grip krachtopnemer en maximale inspanning van de deelnemer, hierna te noemen de maximale vrijwillige contractie (MVC) voorafgaand aan het starten van de taak.
      1. Plaats de grip krachtopnemer op de tafel en het verzamelen van de nulmeting.
      2. Om de MVC meten, vragen de deelnemer om de greep krachtopnemer houden en kiezen voor een comfortabele positie arm om te behouden voor de duur van de taak. Vraag de deelnemer de transducer vijfmaal zo hard mogelijk knijpen en neem het gemiddelde van de vijf inspanning als maximale kalibratie voor de taak.
         Opmerking: De kracht van de deelnemer aan de communicatie periode wordt gemeten als een percentage van het verschil tussen de basislijn en de MVC als volgt:
         Als de inspanning negatief is ingesteld op de minimale kracht van nul en als het groter is dan de MVC gemeten tijdens de kalibratie is ingesteld opde maximale kracht van 100 eenheden. Dit wordt gedaan om eventuele resterende ruis na 10 monsterpunt gladmaken wordt toegepast zoals hierboven beschreven. De resulterende reeks inspanning monsters worden verzameld tijdens de respons periode en opgeslagen als de inspanning respons voor de proef.
   3. Start de taak.
      Opmerking: Als de taak sessie lang, dan vermoeidheid effecten worden in rekening genomen door het meten van de MVC aan het einde van de taak ook, en betreffende de vermoeidheid effect van het verschil tussen de MVCs aan het begin en het einde van de taak sessie.
3. Belangrijke afhankelijke variabelen:
   Deze methode vangt de kracht-tijd curve bij iedere poging. Van de kracht-tijd curve halen de volgende variabelen: de oppervlakte onder de curve (AUC), maximum of piek kracht die wordt uitgeoefend en de snelheid of de helling van de kracht tijd curve.
4. Toepassingen:
   Drie toepassingen van de grijpkracht maatregel worden hieronder beschreven.
   1. Het onderzoeken van de relatieve beloning value: de Effortful Fotokeuze taak.
      Opmerking: Deze taak meet de relatieve inspanning deelnemers zijn bereid om te oefenen om verschillende soorten van het belonen van beelden, zoals voedingsmiddelen en consumentengoederen bekijken. De inspanning ratings zijn gerelateerd aan hun subjectieve smaak ratings voor de dezelfde beelden. De experimentele opzet is als volgt:
      1. Present twee beelden naast elkaar op elke proef van de taak, een is een grote (300 x 300 pixels) en een duidelijk zichtbaar beeld verzuim en de andere een kleine afbeelding onduidelijk niet-standaard (5 x 5 pixels). Kracht uit te oefenen op de transducer vergroot het imago van de niet-standaard en het imago van de standaard krimpt.
      2. Selecteer 6 beelden van drie beloning categorieën: hoge calorie voedsel, lage calorie voedsel en (seksespecifieke) belonen nonfoods. Hebben de beelden onafhankelijk beoordeelde voor subjectieve wensen aanpassen met een gezonde groep vrijwilligers. Maak beeldparen zodanig dat elk beeld is gekoppeld met alle beelden van de andere twee categorieën. Tegenwicht de paren zodanig dat eaimage ch verschijnt als standaard en niet-standaard afbeelding in een gelijk aantal trials.
      3. Uitvoeren van de taak: Voer alle stappen in paragraaf 1.2 beschreven.
      4. Leg de proef structuur aan de deelnemer en vertel haar dat ze de grootte van de grootte van de niet-standaard afbeelding kan verhogen en dienovereenkomstig verlaagd dat de standaard afbeelding van door te knijpen de transducer.
         Opmerking: Het tegengewicht zorgt ervoor dat alle beelden gelijk aantal studies waarin inspanning zal vergroten of te verkleinen hen zal hebben.
      5. Stel de kracht die nodig is om de niet-standaard het beeld zo groot mogelijk op 10% van MVC van elk individu te maken (Dit percentage kan moeten individueel worden ingesteld voor elke Biopac module).
         Opmerking: De relatie tussen uitgeoefende kracht en het beeldformaat wordt als volgt bepaald. Ervan uitgaande dat zowel de achtergrond en voorgrond beelden zijn vierkant, laat lB en lF zijn de lengte van de achtergrond en voorgrond beelden respectievelijk. Laat g, GMVC en, GBASE zijn de grijpkracht respons gemeten tijdens de reactie van een proef, maximale kracht gemeten tijdens de kalibratie en de basislijn gemeten tijdens de kalibratie respectievelijk. Verder, uitgaande van een lineaire relatie tussen grijpkracht en beeldgrootte, lB en lF kan worden geschreven als
         
         onder de beperkingen
         
         waar
         
         De beperkingen zorgen ervoor dat een beeld niet meer dan Lmax zelfs als een kracht van meer dan GMVC wordt uitgeoefend breiden.
      6. Presenteer een korte demonstratie van de taak.
      7. Vertel de deelnemers dat ze beelden kan bekijken als ze kiest, afhankelijk van hoeveel moeite ze uitoefent. Laat de deelnemer in haar eentje om de taak te voltooien.
      8. Nade taak is voltooid, verzamel voorliefde score voor elk beeld op de visuele analoge schaal vervolgens.
      9. Om de gegevens te analyseren, voor elk beeld nemen het gemiddelde van de gebieden onder de kracht-tijd-curven in alle studies waarin het was de niet-standaard afbeelding en inspanning nodig was om het te vergroten. Dit gemiddelde AUC wordt genomen als maat voor de motivatie voor die bepaalde afbeelding.
   2. Het onderzoeken van subliminale motivatie voor voedsel.
      Opmerking: Met behulp van zowel subliminale en bewuste stimulus presentaties, deze taak onderzoekt zowel subliminale en bewuste motivatie voor voedsel. De onderstaande beschrijving is gebaseerd op een eerdere studie met sensorisch specifieke verzadiging (zie Ziauddeen et al.. ^16). De experimentele opzet is als volgt:
      1. Selecteer drie stimuli: een hartige hapjes, een zoete eten en een neutrale nonfood-item. Verzamel twee beelden van elk item, een voor de bewuste proef en de andere voor de subliminale proeven, teneinde directe motor s te minimaliserenpecification effecten ^12. Met behulp van Adobe Photoshop, formatteren alle beelden naar dezelfde luminantie en hetzelfde patroon achtergrond (een geblokte serie van 1 mm pleinen van geel, rood, groen en bruin) hebben. Vervagen de foto randen met een enkele pass.
      2. Maak afbeelding van een masker door willekeurig versluiering alle foto's, en dan meng ze om een ​​samengesteld beeld te creëren.
      3. De subliminale presentatie wordt bereikt door sandwich maskeren. Om dit beeld Aanwezig het masker te doen voor 200 msec, dan is het de prikkel voor 33 msec, gevolgd door het masker weer voor 267 msec. Voor de bewuste proeven presenteren het masker voor in beeld om vervolgens de prikkel voor 200 msec en de achterwaartse masker voor 100 msec 200 msec. De totale presentatie is 500 msec in beide typen onderzoek.
      4. Na de gemaskerde stimulus presentatie, start de reactie venster waarin de deelnemer kan uitoefenen op de greep krachtopnemer. Real time feedback door middel van een vloeistof niveau op het scherm.
         Opmerking: In alle takenmet het vloeistofpeil van feedback aan de deelnemers, de hoogte van de kolom en de maximale hoogte die kan worden bereikt zowel gevarieerd willekeurig over proeven. bijvoorbeeld de hoogte van de kolom wordt ingesteld variëren van 100, 110 en 120 eenheden en maximale hoogte die kan worden bereikt tussen 80, 90 en 100 eenheden als een percentage van elke deelnemer maximale kracht gemeten bij het begin van de taak. Terwijl de feedback dient een belangrijke rol bij het betrekken van personen met de taak, deze set-up zorgt ervoor dat er geen consistente relatie tussen de uitgeoefende kracht en de hoogte van het vloeistofniveau van proef tot proef. Het doel is om deelnemers voorkomen moduleren hun inspanningen om een ​​bepaalde terugkoppeling, zoals het bereiken om het vloeistofniveau naar de top. Deelnemers worden uitdrukkelijk meegedeeld dat de feedback is onbetrouwbaar en krijgen de opdracht om hun inspanningen zelf oordelen en niet te vertrouwen op het vloeistofniveau.
      5. Voor elke proef, presenteren een fixatiesteken voor 500 msec, gevolgd door de gemaskerde stimulans voor 500 msec en vervolgens het venster respons met vloeistofniveau feedback voor 3000 msec.
      6. Uitvoeren van de taak: Voer alle stappen zoals beschreven in paragraaf 1.2.
      7. Op elke proef vraagt ​​de deelnemer om haar aandacht te richten op de centrale fixatie kruis. Haar uitleggen dat wanneer het vloeistofniveau verschijnt zij kan de krachtopnemer knijpen om punten te winnen naar het punt enkel gepresenteerd. Leg uit dat op sommige proeven het beeld soms moeilijk te zien zijn en suggereren ze volgen haar instincten. Benadrukken dat de feedback in onbetrouwbaar.
      8. De taak van zoveel blokken als vereist.
      9. Na de voltooiing van de taak, controleren hoe goed de masking procedure gewerkt. Dit kan op twee manieren: door het verzamelen van subjectieve verslag van de deelnemer en door een geforceerde discriminatie keuze uitvoeren. In het laatste, presenteren de gemaskerde stimulus als in de belangrijkste taak, gevolgd door twee opties en vraag de deelnemer wh gevenich ene was gewoon gepresenteerd. Presenteren elk beeld zo vaak als het werd gepresenteerd in elk blok van de hoofdtaak.
      10. Bereken de discriminability index (d) volgens signaaldetectie theorie, als het maskerende goed heeft gewerkt, de d "moet nagenoeg nul.
   3. Het onderzoeken van voedsel gerelateerde motivatie in de scanner.
      1. Met behulp van de grijpkracht lamp en de bijbehorende druk transducer, kunnen deze grijpkracht gebaseerde taken worden uitgevoerd in de MRI-scanner. Als feedback wordt gebruikt, doe dit dan zo in paragraaf 1.4.2.

2. Bereidheid om te betalen als een maatregel van Reward Waarde

Opmerking: Deze taak kan in elke geschikte stimulus levering software worden geprogrammeerd en vereist alleen een standaard desktop of laptop computer. De hier beschreven versie is geprogrammeerd in Presentatie (versie 14.5, Neurobehavioral Systems).

1. Procedure:
   Opmerking: Deze procedure is een modificatie vande geautomatiseerde veilingprocedure van Plassmann ^13. De veiling procedure is als volgt:
   1. De veiling omvat een reeks rondes, elk met een voedingsmiddel. Fotograferen alle voedingsmiddelen op identieke borden en achtergronden. Vóór de aanvang van de taak toont het werkelijke deelnemers platen gebruikt in de afbeeldingen om nauwkeurig gevoel van schaal te verschaffen.
   2. Geef de deelnemers een vaste monetaire budget, bijvoorbeeld £ 3.
   3. Vertel de deelnemers dat ze zullen worden genomen door verschillende rondes van de veiling en ze kan een bod te plaatsen op elke ronde. Ze kan haar bod te plaatsen op een glijdende schaal die loopt van 0 £ - £ 3 in stappen van 10p.
   4. Informeer de deelnemer die een ronde worden geselecteerd op het einde van de veiling als de ronde dat telt. Dus ze hoeft niet aan haar budget £ 3 in verschillende rondes verspreid, en kunnen elke ronde behandelen als waren het enige.
   5. Vertel de deelnemer de computer zal bieden tegenze in elke ronde. Als ze overboden de computer op de geselecteerde ronde, zij het levensmiddel te winnen en slechts het bedrag te betalen de computer bod en kunnen eventuele resterende verandering te houden zal zijn. Als u echter de computer outbids en lucifers hun bod, zij niet het voedsel item te krijgen, maar krijg nog steeds om hun monetaire budget te houden.
   6. Leg uit aan de deelnemer die dat gezien deze set van regels, de beste strategie voor het bieden in deze veiling is om de hoeveelheid dichtst bieden om hoeveel ze echt bereid zijn te betalen voor de voedsel-item in de aanbieding zou zijn.
      Opmerking: De op deze manier verzamelde bod komt overeen met hun WTP.
2. Toepassingen:
   1. Onderzoeken gevoeligheid van de maatregel veranderingen in interne toestand.
      Opmerking: Als een proof of concept, de gevoeligheid van de maatregel tot waardeveranderingen met veranderingen in honger en verzadiging werd onderzocht. Gezond normaal gewicht vrijwilligers namen deel aan de veiling procedure voor en na het eten van een vaste-calorierijke maaltijd (550 kcal). Een sensory specifieke verzadiging manipulatie werd gebruikt.
      1. Verzamel honger en volheid ratings op een visueel analoge schaal.
      2. Voer het eerste blok van de taken zoals beschreven in paragraaf 2.1. Ontwerp de taak zodanig dat de geplande voedsel item is geselecteerd als de ronde dat telt voorzien van een nul bod wordt geplaatst.
      3. Presenteer de deelnemer met het voedsel dat ze hebben gewonnen en geef ze 15 min om de maaltijd te consumeren. Trek de betaling uit de begroting £ 3.
      4. Verzamel honger en volheid cijfer weer.
      5. Voer het tweede blok van de taak met een nieuwe 3 £ budget. Geen voedsel wordt gewonnen in het tweede blok.
      6. Het contrast van de WTP voor verschillende items over de twee blokken.
   2. Toekomstige toepassingen: Het onderzoeken van neurale systemen die betrokken zijn bij de waarde berekening.
      Opmerking: Deze taak kan worden opgezet en uitgevoerd in de fMRI-scanner om de neurale correlaten van waardeberekening onderzoeken. Onlangs is in een farmacologische fMRI kijkenhet effect van dopaminerge invloeden op waardeberekening voor voedselbeloning. Deelnemers uitgevoerd een blok van de taak na een enkele dosis van een dopamine-agonist (bromocriptine), een dopamine antagonist (sulpiride) of placebo. De werkwijze was bijna identiek sectie 2.1 afgezien van het feit dat de schaal werd ingesteld in stappen 20p. Vergeleken met vergelijkbare taken ¹³ Deze maatregel maakt het vangen van de WTP als een continue variabele in tegenstelling tot een discrete variabele die maximaal 4 waarden (overeenkomend met elke toets van het standaard MRI knop box) draait.

Representative Results

Representatieve resultaten van de verschillende toepassingen van elk van de hierboven beschreven werkwijzen worden hier getoond:

Grijpkracht als maat voor motivatie

Het onderzoeken van de relatieve beloning waarde: de Effortful Fotokeuze taak

Deze bijzondere taak werd gebruikt in een proof-of-concept studie van een nieuwe mu-opioïde antagonist drug GSK1521498 ontwikkeld voor de behandeling van eetbuien en obesitas ^14. In deze studie ¹⁵ werden zwaarlijvige eetbuien proefpersonen gerandomiseerd tot 4 weken placebo of GSK1521498 ontvangen op 2 mg / dag of 5 mg / dag. Het doel was te bepalen of de effecten van de drug specifieke voedselbeloningen zou zijn zonder dat andere beloning. Figuren 2 en 3 tonen de gegevens van de placebo en 5 mg / dag groepen voor de voedingsmiddelenindustrie en punten respectievelijk. De centrale vraag in dit onderzoek was of het geneesmiddel zou have een specifiek effect op voedselbeloningen en deze maatregel konden we deze studie. Figuur 2 toont een specifiek effect van het geneesmiddel op de motivatie voor hoge calorie voedsel en blijkt uit figuur 3, was er geen effect op de belonende eetbare afbeeldingen .

Figuur 2. Inspannend Fotokeuze taak:. Inspanning en liking score voor voedsel afbeeldingen Het bovenste paneel toont de grip uitgeoefende kracht en de bijbehorende smaak ratings bij aanvang in beide groepen en afzonderlijk voor placebo en de GSK1521498 groep aan het einde van de behandeling. Het blijkt dat het verschil tussen de uitgeoefende kracht voor vetrijke (HF) versus lage-vet (LF) voedselbeelden niet meer significant na behandeling met geneesmiddelen, hoewel de persoonlijke voorkeur voor dese beelden hoger. Het onderste paneel toont de correlaties tussen de uitgeoefende kracht en smaak ratings voor de voedsel afbeeldingen vetrijke, weer op de basislijn voor beide groepen afzonderlijk en op dag 28.Het correlatie tussen deze twee maatregelen wordt gezien bij aanvang en in de placebogroep bij de einde van de behandeling, maar is verloren in de groep medicijnen (* p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001). Dit cijfer is overgenomen uit Cambridge et al.. ^14). Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Figuur 3. Inspannend Fotokeuze taak: inspanning en smaak ratings voor niet-eetbare beelden Het linker paneel toont de kracht uitgeoefend om vi.ew belonen nonfood beelden in de placebo (PBO) en GSK1521498 (498 5 mg) groepen. Het rechter paneel toont de voorliefde ratings voor de dezelfde beelden. Men kan zien dat er geen significante effecten van geneesmiddelen op de motivatie voor of subjectieve voorkeur voor het belonen van nonfood afbeeldingen. Dit cijfer is overgenomen uit Cambridge et al.. ^14).

Het onderzoeken van subliminale motivatie

Deze bijzondere toepassing is van een vorige studie waarbij de deelnemers uitgevoerde twee blokken van een levensmiddel stimulans kracht taak ^16. Tussendoor blokken werden ze specifiek verzadigd (zintuiglijke specifiek) op een van de twee testen voedingsmiddelen, werden alle deelnemers krijgen 30% van hun dagelijkse calorie-inname in dit ene eten episode. Op elke proef hadden ze de kans om punten te winnen naar de prijs op het spel afhankelijk van de hoeveelheid kracht die wordt uitgeoefend op een greep krachtopnemer. Er waren bewust proeven, waarbij de prijs op het spelwerd voor 200 msec en subliminale onderzoeken, waarbij het alleen wordt aangeboden voor 33 msec. Er waren twee voedsel prijzen, pizza en cake, en een nonfood prijs die diende als controle-item. De subliminale presentatie werd bereikt met behulp van een sandwich maskeren procedure waarbij een voorwaartse en achterwaartse masker. Voor de analyse van de gegevens was de afhankelijke variabele plaats grijpkracht, dat geëxtraheerd als het oppervlak onder de kracht curve (AUC) voor alle proeven. Om vergelijkingen tussen alle deelnemers, voor elk onderwerp mogelijk te maken, de AUC voor elk type proef werd genormaliseerd door de maximale gemiddelde AUC van de 6 types (verzadigd, nonsated ongeschikt voor voeding, zowel nuchtere als de nuchtere). Dit leverde een genormaliseerde score tussen 0-1 voor elke deelnemer. Om te controleren voor vermoeidheid, postprandiale traagheid en niet-specifieke effecten over de nuchtere als de nuchtere sessies, de AUC voor de non-food artikelen in elke sessie werd gebruikt als een baseline en afgetrokken van het verzadigd en nonsated maatregelen. (Voor verdere details zie Ziauddeen etal.. ^16). Het blijkt dat de motivatie van verzadigd voedsel vermindert zowel bewust als subliminale (zie figuur 4).

Figuur 4. Specifieke verzadiging moduleert motiverende inspanning. (A) Verandering in honger en volheid ratings met voedselconsumptie. (B, C) ​​deelnemers uitgeoefend minder voor het eten slechts geconsumeerd maar geperst voor andere voedingsmiddelen, ongeacht bewustzijn. Y-as is het gebied onder de curve genormaliseerd binnen onderwerp en gecorrigeerd voor baseline veranderingen. Dit cijfer is overgenomen uit Ziauddeen et al.. ^15). Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Het onderzoeken van voedsel gerelateerde motivatie in de scanner

De deelnemers voerden een zitting van de prikkel kracht taak in de scanner waarin geperst zij de balde lamp om punten naar hoge calorie en lage calorie voedsel items voor hun lunch na de sessie te winnen. Figuur 5 presenteert illustratieve gegevens van 10 proefpersonen in een recente farmacologische fMRI studie die laat zien dat de taak vangt differentiële motivatie voor zeer lonend versus minder lonend voedingsmiddelen.

Figuur 5. Uitgeoefende kracht voor verschillende categorieën beloning onderwerpen kneep de grijpkracht lamp in de scanner om punten naar items uit 3 verschillende categorieën (HF winnen:. Calorierijke, LF: lage calorie voedsel, NF: neutral nonfoods).

Bereidheid om te betalen als maatstaf voor beloning waarde

In figuur 6 worden de bevindingen van de proof of concept studie van het effect van verzadiging op de bereidheid om te betalen voor voedsel beloningen. Om de binnen proefpersonen vergelijking te vergemakkelijken, werden biedingen van elke proefpersoon genormaliseerd door te delen door hun maximumbod. Te zien is dat de deelnemers bereid waren om meer te betalen voor de food items in de eerste ronde. Dit werd verminderd door verzadiging met 600 calorieën van de test voedsel zoals weerspiegeld in lagere biedingen in de tweede ronde. Er bleek een sterker effect van verzadiging met hartige gerechten in vergelijking met zoete voedingsmiddelen, maar dit was niet significant.

Figuur 6. Effect van verzadiging op de bereidheidtot (WTP) betalen. 10 gezonde vrijwilligers namen deel aan deze studie. Het blijkt dat de genormaliseerde gemiddelde inschrijving af na verzadiging met het onderzoek maaltijd. Als een sensorisch specifieke verzadiging manipulatie werd gebruikt de resultaten voor de tweede veiling afzonderlijk voor voedingsmiddelen uit de verzadigd en nonsated categorieën worden gepresenteerd. Hoewel er lijkt een groter effect op voedingsmiddelen uit de categorie verzadigd te zijn, dit was niet statistisch significant.

Discussion

Dit artikel beschrijft een aantal maatregelen voor de meting van motivatie voor voedsel beloningen en belonende waarde. De toepassing van grijpkracht maatregelen om de studie van voedsel gerelateerde motivatie bij mensen is bijzonder roman. Representatieve resultaten zijn gepresenteerd voor de meeste toepassingen beschreven demonstreren de waarde van deze methodes en hun gevoeligheid voor metabole en farmacologische manipulaties en daarom hun potentieel verder gebruik in toekomstige studies voedsel gerelateerde motivatie en studies met anti-obesitas middelen. Deze meer objectieve maatstaven gemakkelijk overdraagbaar zijn en vergelijkbaar zijn tussen verschillende instellingen. Het zou ook nuttig zijn om de invloed van de variabiliteit van deze maatregelen die de gevolgen van kenmerken zoals impulsiviteit hen beschouwen.

Enkele belangrijke punten moet worden benadrukt. Bij het gebruik van de grijpkracht taken, de initiële kalibratie en de vangst van de MVC zijn kritisch. Het is ideaal to vangen de handgreep reactie van het begin van ieder proces en niet alleen beperken tot de bepaalde venster zelf deze maakt de behandeling van voortijdige reageren. Er is enige variatie in de Biopac MP150 modules zodat elke module moet worden getest om de instellingen die het meest geschikt zijn voor dat apparaat te bepalen. Wanneer nonstandardized beelden worden gebruikt, is het essentieel om ze afzonderlijk gewaardeerd te bepalen hoe lonend ze worden waargenomen zijn. Een belangrijke beperking van al deze maatregelen is dat ze geen smaak niet te vangen voor het eten beloningen gebruikt dus het is belangrijk om maatregelen van subjectieve smaak te verzamelen met behulp van visuele analoge schaal of andere geschikte instrumenten, nadat de taak. Deze kunnen dan worden vergeleken met de motiverende maatregelen of gebruikt om de effecten van andere variabelen voor de primaire afhankelijke variabelen modelleren. Het is echter belangrijk op te merken dat in studies waar daadwerkelijke voedsel beloningen worden geconsumeerd, smaak ratings na de taak verzameld zijn waarschijnlijkbeïnvloed door voedselconsumptie. Dit benadrukt het belang van niet alleen representatief beelden, maar ook representatieve voedingsmiddelen bijvoorbeeld een chocolade brownie die eruit ziet en smaakt net als de meeste chocolade brownies zou doen, en of u deze onafhankelijk van elkaar beoordeeld.

Tot slot is het essentieel om te erkennen dat al deze maatregelen gebruiken voedsel foto's als representaties van voedsel beloningen in plaats van de werkelijke voedsel beloningen. Hoewel dit presenteren een aantal beperkingen, zijn anticiperend gedrag ten opzichte van voedsel en beslissingen met betrekking tot voedsel vaak leiden door voorstellingen van het eten in plaats van door een onmiddellijke consummatory beloning. Niettemin is het voor de hier beschreven dat wanneer ze zijn gekoppeld aan resultaten zoals succes bieden voor een voedingsmiddel dient de werkelijke resultaten leveren werkwijzen.

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