Summary
Psykofysiske værktøjer måler funktionaliteten af smagssystemet til både forsknings- og sundhedsvurderingsformål. Dette papir beskriver en metode til at måle smagsdetektering tærskler, der kan bestemme den laveste koncentration af saccharose, natriumchlorid, eller mononatrium glutamat, der kan smages af personer så unge som 6 år.
Abstract
Dette papir beskriver en to-alternativ, tvunget valg, trappe, sporing procedure, kaldet Taste Detection Threshold (TDT) test, der giver et pålideligt mål for søde, salte og umami smag afsløring tærskler fra barndom til voksenliv. Fordelene ved metoden omfatter procedurer, der er identiske for børn og voksne, hvilket gør det muligt at bestemme aldersrelaterede og individuelle forskelle i smagsopfattelse, hvis nogen, og opgaver, der kan udføres inden for en relativt kort tidsramme, ikke er afhængige af kontinuerlig opmærksomhed eller kræver udenadslære, kontrol for subjektive respons biases og minimerer virkningen af sprogudvikling. Efter en 1 time hurtigt præsenteres deltagerne for par løsninger; i hvert par er den ene opløsning vand, og den anden opløsning indeholder varierende koncentrationer af smagsstoffer.
Ved hjælp af en helmundsmagningsmetode smager deltagerne hver opløsning (uden at sluge og med skylning mellem smagninger) og peger derefter på opløsningen med en smag, eller som smager anderledes end vand. Koncentrationen af stimulus i det efterfølgende par stiger efter et enkelt forkert svar og falder efter to på hinanden følgende korrekte svar. Der sker en vending, når koncentrationssekvensen skifter retning. Opgaven anses for fuldført efter forekomsten af fire tilbageførsler, forudsat at der maksimalt er to fortyndingstrin mellem to på hinanden følgende tilbageførsler, og rækken af tilbageførsler ikke udgør et stigende mønster. Disse yderligere kriterier sikrer større pålidelighed i resultaterne. TDT beregnes derefter som det geometriske gennemsnit af koncentrationerne af de fire tilbageførsler. Denne metode har relevans i den virkelige verden, da den giver oplysninger om en dimension af smagsopfattelse, der er uafhængig af hedonik, og som kan ændre sig med aldring og visse sygdomstilstande, hvilket gør det til en værdifuld psykofysisk test.
Introduction
Smagssansen fungerer som portvagt, der til dels bestemmer, om en person afviser en mad eller væske eller accepterer den i mundhulen. Smag psykofysik-studiet af forholdet mellem forskellige kemiske stimuli og fornemmelser og opfattelser, de producerer-giver vigtige oplysninger om funktionen af smagssystemet1. Ikke alene er der flere grundlæggende smag (sød, salt, bitter, sur, umami), men hver smag kvalitet kan være kendetegnet ved forskellige perceptuelle dimensioner, herunder hvor følsomme individer er i at opdage den kemiske stimulus eller genkende sin smag, og hvor meget de kan lide eller ikke lide smagsoplevelsen.
Denne artikel beskriver en psykofysisk metode, der kan bruges til pålideligt at måle smagsdetekteringstærskler (dvs. den laveste koncentration af en smagstastning, der kan påvises) hos personer helt ned til 6 år. Fra barndom til voksenliv er der anvendt påvisningstærskler i kliniske vurderinger af virkningerne af traumer ellersygdomstilstande 2,3 og i grundforskningsapplikationer for at studere virkningerne af kost, aldring, udvikling, fedme og rygning på smagssystemet samt genotype-smagsfænotypeforhold4,5,6,7,8,9,10, 11.
Denne smagsdetekteringstærskel (TDT) test, som typisk tager et gennemsnit på 15 min pr stimulus (interval: 4-35 min; median: 13 min) at fuldføre, består af en to-alternativ, tvunget valg, trappe, sporingsprocedure, der er blevet brugt til at måle den laveste koncentration af saccharose, natriumchlorid (NaCl) eller mononatriumglutamat (MSG) i opløsning, der kan påvises som en smag. Som skitseret heri præsenteres deltagerne for par løsninger; i hvert par er den ene opløsning vand, og den anden opløsning indeholder varierende koncentrationer af smagsstoffer. Ved hjælp af en helmundsmagningsmetode smager deltagerne hver opløsning (uden at sluge) og peger derefter på opløsningen med en smag, eller som smager anderledes end vand. Koncentrationen af stimulus i det efterfølgende par stiger efter et enkelt forkert svar og falder efter to på hinanden følgende korrekte svar. Der sker en vending, når koncentrationssekvensen skifter retning.
Opgaven anses for fuldført efter forekomsten af fire tilbageførsler, forudsat at der maksimalt er to fortyndingstrin mellem to på hinanden følgende tilbageførsler, og rækken af tilbageførsler ikke udgør et stigende mønster. Disse yderligere kriterier, som blev etableret i klinisk praksis af Dr. Cowart og kolleger på Monell-Jefferson Kemosensoriske Klinisk Research Center2, sikre større pålidelighed i resultater og øge tilliden til gyldigheden af individuelle foranstaltninger af smag funktion. Forskningsundersøgelser har brugt denne metode til at bestemme smagsdetekteringstærskler for saccharose, salt eller MSG hos hundredvis af raske børn helt ned til 6 år, unge og voksne4,5,6,7,8,9,10,11 og har vist, at flertallet (> ~ 80%) af børnene kan fuldføre den psykofysiske opgave4,6, 7,8, der fremhæver hensigtsmæssigheden af metoden til pædiatriske populationer.
Protocol
1. Generelle betragtninger
BEMÆRK: Denne protokol til TDT-testen beskriver procedurerne for udarbejdelse af smagsløsninger og til bestemmelse af smagsdetekteringstærskler for saccharose, NaCl eller MSG ved hjælp af saccharose som eksempel. Denne metode er blevet godkendt af Office of Regulatory Affairs ved University of Pennsylvania. For de forskningsundersøgelser, der er beskrevet heri, blev der indhentet informeret samtykke fra hver voksen deltager eller forælder / værge for pædiatriske deltagere. Der blev indhentet informeret samstemmende udtalelse fra hvert barn på syv år eller derover forud for deltagelsen.
- Som vist i tabel 1skal du forberede 17 løsninger, der spænder fra 1 M til 0,00010 M, der er kvartloge fra hinanden. Ideelt set skal du bruge ultrapurt vand som destilleret vand (dH2O) som fortyndingsvand og ikke postevand på grund af smagsproblemer12. Nedkøling af opløsningerne i højst 2 uger, men kun hvis den protokol, der er beskrevet nedenfor, overholdes.
- Efter informeret samtykke er indhentet fra de voksne deltagere eller forældre / værger og, når det er relevant, samtykke fra de pædiatriske deltagere, gennemføre testene i et behageligt, privat rum, der ideelt set har en vask til eksekuktoration. Sørg for, at opløsningerne ikke sluges, men snarere swished i mundhulen og spyttet ud. Hvis en vask ikke er tilgængelig, skal du give en stor kop til spytte.
- Sørg for, at testpersonalet ikke bærer stærkt duftende produkter, og begræns samtalen til instruktion eller forklaring af metoder. Instruer de voksne deltagere og forældre/værger for børnedeltagere om, at deltageren bør afholde sig fra at spise eller drikke andet end vand eller bruge tobaksvarer (kun voksne) i 1 time før testen.
2. Materialer og opskrifter til at gøre smag stimulus løsninger
BEMÆRK: Detaljerede instruktioner til fremstilling af lageropløsningen (1000 mmol/L; herefter benævnt lager) og de 16 serielle fortyndinger af lageropløsningen (i kvartlogtrin) for saccharose, NaCl eller MSG findes her. Tabel 1 viser koncentrationerne af hvert fortyndingstrin. Figur 1 illustrerer trinene til at gøre lageropløsning gennem fortynding trin 1-16. Den løsning, der er foretaget, vil være tilstrækkelig til at fastsætte tærskler for mindst fire deltagere.
| Skridt | Kindtand | Saccharose (g/L) | NaCl (g/L) | MSG (g/L) |
| (1/4 log enheder fra hinanden) | ||||
| 0 | 1 M | 342.3 | 58.44 | 187.13 |
| 1 | 0,562 M | 192.37 | 32.84 | 105.17 |
| 2 | 0,316 M | 108.17 | 18.47 | 59.13 |
| 3 | 0,178 M | 60.93 | 10.4 | 33.31 |
| 4 | 0,100 M | 34.23 | 5.84 | 18.71 |
| 5 | 0,056 M | 19.17 | 3.27 | 10.48 |
| 6 | 0,032 M | 10.95 | 1.87 | 5.99 |
| 7 | 0,018 M | 6.16 | 1.05 | 3.37 |
| 8 | 0,010 M | 3.42 | 0.58 | 1.87 |
| 9 | 0,0056 M | 1.92 | 0.33 | 1.05 |
| 10 | 0,0032 M | 1.09 | 0.19 | 0.6 |
| 11 | 0,0018 M | 0.62 | 0.11 | 0.337 |
| 12 | 0,0010 M | 0.34 | 0.058 | 0.187 |
| 13 | 0,00056 M | 0.19 | 0.033 | 0.105 |
| 14 | 0,00032 M | 0.11 | 0.019 | 0.059 |
| 15 | 0,00018 M | 0.06 | 0.0105 | 0.034 |
| 16 | 0,00010 M | 0.03 | 0.0058 | 0.019 |
Tabel 1: Koncentrationstrin og tilsvarende molaritet af saccharose-, natriumchlorid- og mononatglutamatopløsninger (MSG), der er nødvendige for at teste TDT (Taste Detection Threshold).
- Klargør testmaterialer.
- Få en fødevarekvalitetskilde til saccharose, NaCl eller MSG.
- Rengør og steriliser alt nødvendigt glas (se Materialebord).
Figur 1: Trinvis vejledning i at lave lagerløsninger gennem fortyndingstrin #1-16. Klik her for at se en større version af dette tal.
- Lav lageropløsning, som afbildet i figur 1A-C.
- Mærk alt glas med dato, type smag og Lager.
- Afvej smagsvæsken i en engangsvægtbåd på en skala, der er nøjagtig til 0,01 g, og overfør til 2000 mL-bægerglasset.
BEMÆRK: De beløb, der er nødvendige for at forberede lagrene, er 684,60 g for saccharose, 374,26 g for MSG og 116,88 g for NaCl. - Skyl med dH2O enhver smag, der er tilbage i vejebåden, og hæld i bægerglasset. Der tilsættes 1500 mL dH2O for at opløse prøven.
- Indholdet af bægerglasset overføres til den 2000 mL store flaskekolbe med en tragt, og skyl bægerglasset og tragten med mere dH2O, hæld skyllevandet i kolben. Kolben fyldes med dH2O til 2000 mL-mærket, og fastgør proppen på kolben. Inverter for at blande, indtil smagstasten er opløst.
- Lav løsninger #1-4, som afbildet i figur 1D-F.
- Mærk 1000 mL volumetriske kolber med tal 1 til 4 og tilsvarende 1000 mL glasflasker med dato, type smagsmiddel og Lager til trin 4.
- Overfør 560 mL, 320 mL, 180 mL og 100 mL lager til henholdsvis kolber 1, 2, 3og 4. Fyld kolber 1-4 med dH2O til 1000 mL-mærket, anbringende med prop, og bland indtil smagsstoffet er opløst. Indholdet af hver kolbe hældes i den tilsvarende glasflaske på 1000 mL (mærket Trin 1 til trin 4) med en tragt, hvis det er nødvendigt.
- Hæld den resterende lageropløsning i flasken mærket Stock; luk låget tæt, og sæt låget i køleskabet ved 4 °C.
- Lav løsninger # 5-16, som afbildet i figur 1G-I.
- Mærk tolv 1000 mL flasker med dato, type smag og trin 5 til trin 16.
- Stil flaskerne op i et 4 x 4 gitter med flaskerne, der indeholder trin 1 - 4 opløsninger i forreste række (som vist i figur 1G-I).
BEMÆRK: Denne positionering giver mulighed for en simpel fortyndingsserie, således at den starter med det mest fortyndede trin i rækken (f.eks. trin 4) og slutter med det mest koncentrerede trin (f.eks. trin 1). - Pipet 50 mL trin 1, 2, 3og 4 i flasker 5, 6, 7og 8, henholdsvis. Der tilsættes 450 mL dH2O til flaskerne 5-8, fastgør propperne, og vend den om for at blande (Figur 1 H).
- Gentag processen, der starter med den anden række. Pipet 50 mL trin 5, 6, 7og 8 i flasker 9, 10, 11og 12, henholdsvis. Tilsæt 450 mL dH2O til flasker 9-12, anbringe propper, og inverter til at blande.
- Gentag processen, der starter med den tredje række (Figur 1 I). Pipet 50 mL trin 9, 10, 11og 12 i flasker henholdsvis 13, 14, 15og 16. Tilsæt 450 mL dH2O til flasker 13 - 16, anbringe propper, og inverter til at blande. Læg lågene på flaskerne 1 - 16, luk lågene tæt, og opbevar lågene i køleskabet ved 4 °C.
- Fyld flere steriliserede 120 mL-mærkede glasflasker med dH2O, luk lågene tæt og opbevar i køleskabet ved 4 °C.
3. Den psykofysiske metode: TDT
- Præsenter deltagerne med medicinkopper, der indeholder par opløsninger, hvoraf den ene er en given koncentration af en smagstastning og den anden dH2O.
BEMÆRK: For det første par er det smagstastiske par med dH2O koncentrationstrin 10 ved bestemmelse af saccharosetærskler og trin 12 ved fastsættelsen af NaCl- eller MSG-tærskler. Koncentrationerne af smagsstoffer i første trin blev valgt, fordi hver er et par skridt under den gennemsnitlige detektionstærskel for den pågældende smag. Ikke desto mindre er TDT et pålideligt værktøj til at måle tærskler, uanset om disse er over eller under gennemsnittet. - Bed deltagerne om at smage begge opløsninger uden at sluge og skylle munden med dH2O mellem smagningerne. Bed dem om at pege på den medicinkop, de mener har en smag i den, eller som smager anderledes end vand.
BEMÆRK: Koncentrationen af det smagsmærke, der præsenteres under de efterfølgende par, afhænger af, om deltagerens svar var korrektellerej ( dvs. deltageren pegede på smagstasten). Metoden er en tvungen valgprocedure, hvilket betyder, at deltagerne ikke kan svare ved at sige "hverken" eller "Jeg ved det ikke"; De skal snarere vælge en af de to løsninger. Metoden er en trappeprocedure, fordi smagsstimuli præsenteres i stigende (højere koncentrationer af smag) eller faldende (lavere koncentrationer af smags) rækkefølge, afhængigt af deltagerens svar13. For nem beskrivelse er der givet instruktioner til fremstilling af saccharoseserien og bestemmelse af saccharosedetektionstærskler. Metoderne for MSG og NaCl er identiske med to undtagelser: a) koncentrationen af det smagsmiddel, der er nødvendigt for at fremstille lageropløsningen, er forskellig (tabel 1) og b) som nævnt ovenfor, den koncentration, som testen starter med, er trin 12 for NaCl eller MSG i stedet for trin 10 for saccharose. - Når du vurderer detektionstærskler i pædiatrisk population, skal du begrænse test til en enkelt smag pr. session.
BEMÆRK: Voksne kan udfylde alle tre tærskler i en enkelt session.
Figur 2: Tærskelsporingsgitter. (A) Registrering af smagsdetekteringstærskler. (B) Opsætning af én bakke. Klik her for at se en større version af dette tal.
4. Fremstilling af materialer inden afprøvning
- Generer en randomiseringssekvens til rækkefølgen af præsentation af stimuli inden for par, og udfyld den øverste række i sporingsgitteret (Figur 2A) for hvert par ved at placere W i kassen, hvis vand kommer først, eller T, hvis smagsstoffet kommer først.
- Fjern flaskerne med opløsninger (trin 0 - 16) og dH2O fra køleskabet, og overfør ~120 mL af opløsningen for hvert trin til korrekt mærket 120 mL steriliserede glasflasker 2 timer før test.
- Returner trin 0 - 16 flasker til køleskabet, og lad de overførte opløsninger ekvilibrere til stuetemperatur.
- Mærk to, 12-cup muffin pander med par nummer, og markere positioner, der vil holde dH2O medicin kopper med en W (Figur 2B).
BEMÆRK: Selvom det ikke vides, hvor mange par der kræves, skal du fylde de medicinkopper, der er i W-positionerne, med 10 mL dH2O i de første 6 par.
5. Forberedelse af deltagere til test
- Bed voksne om at afholde sig fra at spise, drikke eller bruge tobaksvarer, og bed forældre om ikke at give deres barn deltager noget at spise eller drikke i mindst 1 time før test.
- Sæt en deltager ved et bord foran et ark papir, mærket med tallene 1 og 2 (Figur 3).
BEMÆRK: Deltagerne bør ikke se smagsstimuli, før de er placeret foran dem; dette kan opnås ved at have en uigennemsigtig partition, der adskiller deltageren fra investigator. - Lad deltagerne akklimatificere sig til testrummet og testeren i mindst 10 min.
- Brug et stopur til at time de 10 s interstimulus intervaller (tid fra ekspektoration af den første stimulus til nipper til den anden stimulus).
Figur 3: Barn, der deltager i en test for påvisning af smagstærskel. Et par løsninger er placeret på bordet foran på deltageren i den rækkefølge, det skal smages. Deltageren bliver bedt om at smage opløsningen i position 1 for 5 s, at ekskulere, at skylle munden med dH2O, og at gentage for opløsningen i position 2. Efter at have smagt begge løsninger, bliver deltageren bedt om at pege på den løsning, der har en smag eller smager anderledes end vand. Klik her for at se en større version af dette tal.
6. Verbale instruktioner til deltagerne
- Pædiatriske deltagere
- Vis kopperne til deltageren og sig: "Vi kommer til at spille et spil med ting at smage. Her er to kopper. Du vil smage, hvad der er inde i den første kop, swish det omkring munden, men ikke sluge, og jeg vil fortælle dig, hvornår du skal spytte det ud i vasken (eller kop). Du vil derefter skylle med vand, og smage, hvad der er inde i den anden kop. Jeg vil fortælle dig, hvornår du skal spytte det ud. Så skal du pege på den, der smager anderledes end vand. Hvis du ikke er sikker, bare gætte. Du vil derefter skylle munden to gange med vand, og vi vil gøre det igen. Der er ikke noget rigtigt eller forkert svar. vi vil gerne vide, hvilken du synes har en smag."
- Efter hvert svar, belønne deltageren ved at sige "Tak. Du gør et godt stykke arbejde!"
- Unge og voksne
- Vis kopperne til deltageren og sig: "Vi vil give dig smagsløsninger. Her er to kopper. Du vil smage, hvad der er inde i den første kop, swish det omkring munden, men ikke sluge, og jeg vil fortælle dig, hvornår du skal spytte det ud i vasken (eller kop). Du vil derefter skylle med vand og smage, hvad der er inde i den anden kop. Jeg vil fortælle dig, hvornår du skal spytte det ud. Så skal du pege på den, der smager anderledes end vand. Hvis du ikke er sikker, bare gætte. Du vil derefter skylle munden to gange med vand, og vi vil gøre det igen. Der er ingen rigtige eller forkerte svar. vi vil gerne vide, hvilken du synes har en smag."
- Efter hvert svar, belønne deltageren ved at sige "Tak. Du gør et godt stykke arbejde!"
7. Investigator instruktioner: Smag afsløring tærskler
- Som angivet på sporingsgitteret skal du starte ved trin 10 for saccharose (eller trin 12 for NaCl eller MSG). Anbring to medicinkopper, hvoraf den ene indeholder 10 mL trin 10 og den anden indeholder dH2O, på papiret med 1 og 2 foran deltageren (figur 3).
BEMÆRK: Det nummer, som vand- eller smagsopløsningen placeres på, bestemmes af den genererede, randomiserede rækkefølge af stimulipræsentation. I figur 2 er den randomiserede rækkefølge for par 1 f.eks. - Instruer deltageren til at smage opløsningen i position 1 ved swishing; efter 5 s, instruere deltageren til at expectorate, at skylle hans eller hendes mund med vand, og at expectorate igen.
- Instruer deltageren til at smage opløsningen i position 2 ved swishing og til at eksektorere efter 5 s.
- Bed deltageren om at pege på den løsning, der har en smag eller smager anderledes end vand. Hvis deltageren siger ingen af delene, skal du instruere deltageren i at vælge en.
BEMÆRK: Deltagerne kan ikke gå tilbage og omsmage nogen af løsningerne og skal vælge en af de to. - Når de har valgt, skal du instruere dem i at skylle munden med vand og placere et plustegn (+) på gitteret, hvis deltageren plukkede koppen med smagsmidlet(korrekt svar)eller et minustegn (-), hvis de plukkede koppen med vand (forkert svar).
- Fortsæt til det andet par, idet det bemærkes, at koncentrationen af smagstasten afhænger af deltagerens svar for første par. Hvis deltageren var forkert for første par (deltageren valgte W), derefter fortsætte op på nettet, at bemærke, at smagstasten i det andet par vil være den næste højere koncentration (trin 9). Hvis deltageren havde ret (valgte T), skal du være opmærksom på, at smagstasten i det andet par vil være det samme trin 10. Se gitteret for præsentationsrækkefølgen (W eller T først).
- Gentag denne proces, der er beskrevet i trin 7.2-7.5. Hvis deltageren har ret to gange i træk ved trin 10 (vælger T begge gange), skal du huske, at det næste par vil indeholde den næste lavere koncentration (trin 11). Hvis deltageren er forkert for par 2 (picks W), skal du gå op på gitteret til den næste højere koncentration (trin 9).
- Fortsæt denne proces, flytte op i nettet til den næste højere koncentration med hver forkert svar, eller ned gitteret til den næste lavere koncentration efter to korrekte svar i træk.
- Cirkel trinene på nettet, hvor der er en vending- en ændring i retning i nøjagtigheden i deltagerens svar, det vil sige, når deltageren bliver enten mere eller mindre vellykket med at identificere den smag, når man smager de næste trin på trappen.
BEMÆRK: Specifikt går deltageren fra ikke at identificere T på et trin (-) til at identificere T på det næste mere koncentrerede trin to gange i træk (++), eller deltageren går fra at identificere T to gange på samme trin (++) til ikke at identificere T, når det får det næste mindre koncentrerede trin; denne fejl kan opstå under enten den første eller anden præsentation af det mindre koncentrerede trin (- eller +-). - Fortsæt med smagstesten, indtil der er opnået fire tilbageførsler, og angiv trinnumrene for disse fire tilbageførsler.
- Fastslå, at de fire tilbageførsler opfyldte de ønskede kriterier; dvs.successive tilbageførsler er ikke mere end to trin fra hinanden, og der er to sæt par, hvor deltageren korrekt identificerede T to gange på samme trin. STOP og gå til 7,13 for at beregne registreringstærsklen.
- Alternativt kan du fastslå, at de fire tilbageførsler ikke opfyldte kriterierne; dvs.successive tilbageførsler er mere end 2 trin fra hinanden, eller mindst 2 sæt par er ikke til stede, hvor deltageren korrekt identificeret T to gange på samme trin. FORTSÆT med test, indtil fire tilbageførsler opfylder kriterierne, eller deltageren når toppen af nettet (tærsklen er 1 M (lager)) eller fortsætter med at give korrekte svar og når bunden af nettet, hvilket giver korrekte svar to gange ved trin 16 (tærsklen er 0,00010 M (trin 16)).
- Bestem deltagerens detektionstærskel ved at beregne det aritmetiske gennemsnit af logværdierne for molariteten af disse fire tilbageførsler:
aritmetiske gennemsnit = (log koncentration trin vending 1 + log koncentration trin vending 2 + log koncentration trin vending 3 + log koncentration trin vending 4) / 4.
BEMÆRK: Dette svarer til beregning af det geometriske gennemsnit af koncentrationerne af de sidste fire tilbageførsler:
- Kassér de ubrugte smagsløsninger, der blev overført til 120 ML-flasker under fremstilling af materialer til test.
Representative Results
Figur 4 illustrerer sporingsgitterresultaterne fra fire repræsentative deltagere (A-D). Tilbageførsler, som er ændringer i retning af deltagerens svar, er betegnet af cirkler og nummereret i rækkefølge efter forekomst for at illustrere, hvornår kriterierne er opfyldt. Tilbageførsler er farvekodede for at illustrere, hvornår retningsændringen går fra forkert til korrekt (grøn) eller fra korrekt til forkert (rød).
Figur 4A viser sporingsgitteret fra en deltager, hvis svar opfyldte kriterierne inden for de første fire tilbageførsler. I tilfældesrækkefølge skete tilbageførsler for denne deltager ved trin 8, 9, 8og 10. Denne sekvens opfyldte kriterierne, fordi (a) der ikke var mere end to trin mellem to på hinanden følgende tilbageførsler (trin 8 vs. 9, 9 vs. 8, 8 vs. 10), og (b) der var to sæt par, hvor deltageren korrekt identificerede T'et to gange på samme trin (8 ). Detektionstærsklen for denne deltager bestemmes af det geometriske gennemsnit af koncentrationerne af disse fire tilbageførsler:
Geometrisk gennemsnit = 0,0065 M
Figur 4B viser sporingsnettet fra en deltager med en relativt høj tærskel for påvisning af saccharose (lav følsomhed), hvis svar i de første fire tilbageførsler ikke opfyldte kriterierne. I tilfældesrækkefølge skete de første fire tilbageførsler ved trin 9, 10, 8og 9. Selv om disse tilbageførsler var inden for to trin af hinanden (9 vs 10, 10 vs 8, 8 vs 9), var der ikke to sæt par, hvor deltageren korrekt identificeret T to gange på samme trin (8 vs 9). Disse vendinger dannede et stigende mønster; kriterierne blev derfor ikke opfyldt, og afprøvningen fortsatte. Tilbageførsler 6-9 opfyldte kriterierne, fordi der (a) ikke var mere end to trin mellem to på hinanden følgende tilbageførsler ( trin8 vs. 6 , 6 vs. 7, 7 vs. 6), og (b) to sæt af to korrekte svar i træk blev opnået på samme trin (trin 6 ). Detektionstærsklen for denne deltager bestemmes af det geometriske gennemsnit af koncentrationerne af disse fire tilbageførsler:
Geometrisk gennemsnit = 0,021 M
Figur 4C viser sporingsnettet fra en deltager med en relativt lav tærskel for detektion af saccharose (høj følsomhed), hvis svar i de første fire tilbageførsler ikke opfyldte kriterierne. Tilbageførslerne fandt sted ved trin 9, 10, 9og 13. Selvom deltageren i to par (par 3-4 og 7-8) korrekt identificerede smagstasten to gange på samme trin ( trin9), var der mere end to trin mellem tilbageførsler 3 og 4 ( trin9 vs. 13). Således fortsatte testen. De sidste fire tilbageførsler (trin 13, 12, 13, 12) opfyldte kriterierne, fordi (a) der ikke var mere end to trin mellem to på hinanden følgende tilbageførsler (13 vs. 12), og (b) deltageren korrekt identificeret den samme koncentration ( trin12), når givet par 17-18 og 20-21 . Detektionstærsklen for denne deltager bestemmes af det geometriske gennemsnit af koncentrationerne af disse fire tilbageførsler:
Geometrisk gennemsnit = 0,00075 M
Figur 4D viser sporingsgitteret fra en deltager med en relativt høj tærskel for registrering af saccharose (lav følsomhed), hvis svar opfyldte kriterierne inden for de første fire tilbageførsler (trin 6, 7, 5, 8). Der var ikke mere end to trin mellem to på hinanden følgende tilbageførsler (6 vs 7, 7 vs 5, 5 vs 8), og deltageren korrekt identificeret den samme koncentration ( trin6), når de får par 7-8 og 13-14. Detektionstærsklen for denne deltager bestemmes af det geometriske gennemsnit af koncentrationerne af disse fire tilbageførsler:
Geometrisk middelværdi = 0,024 M
Figur 4: Sporing af net. (A-D) Repræsentative data fra fire forsøgspersoner. Klik her for at se en større version af dette tal.
Discussion
TDT-testen er en to-alternativ, tvungen trappeprocedure, der bruger strenge regler for at opfylde kriterier end tidligere metode12, hvilket sikrer en mere stabil resultatforanstaltning. Ved hjælp af kriterier etableret på Monell-Jefferson Chemosensory Clinical Research Center2, TDT er en pålidelig swish-and-spit metode, der måler den laveste koncentration af saccharose, NaCl, eller MSG i opløsning, der kan påvises ved smag blandt personer så unge som 6 år. Hvis de er afsluttet som beskrevet, herunder håndhævelse af deltagerne, der skyller munden før og efter hver smagning, er resultaterne pålidelige og hurtige og giver indsigt i en vigtig dimension af smag, der er uafhængig af hedonik8.
Selv om anvendelsen af psykofysiske værktøjer til måling af denne dimension af smag er veletableret på området, er mange metoder ikke blevet valideret til brug hos børn14. Der er flere kritiske trin i protokollen, hvoraf nogle især gælder for børn [se også reference15]. For det første bør kriterierne for at nå tærsklen ikke udelukkende afhænge af forekomsten af fire tilbageførsler eller variere på grund af deltagerens alder. Der bør snarere højst være to fortyndingstrin mellem to på hinanden følgende tilbageførsler, og rækken af tilbageførsler bør ikke danne et stigende mønster, hvilket kan være tilfældet, når deltageren simpelthen gætter eller ikke deltager i opgaven. Disse yderligere kriterier, som blev etableret baseret på klinisk erfaring2, giver mulighed for evaluering af den enkeltes smagssystems funktion, dels fordi de kontrollerer for falske positiver, især når deltageren blot gætter16.
For det andet er proceduren tvunget-valg, så hvis deltagerne svarer, at "hverken" eller "begge" løsninger har en smag, accepteres dette svar ikke. I stedet bliver de bedt om at "gætte". Under TDT føler deltagerne ofte, at de gætter, men det bør ikke accepteres som bevis for, at de er helt uvidende om smagsstimuli17. Desuden kan enkeltpersoner variere i deres interne kriterier for, hvad der udgør en smagsoplevelse og dermed deres vilje til at sige, at en løsning har eller ikke har en smag. For det tredje, fordi recency af at spise påvirker smag opfattelse18, standardisering af tiden siden deltageren sidst spiste eller drak noget, men vand er vigtigt at reducere intersubject variabilitet forårsaget af sensorisk tilpasning eller ekstraudstyr. For det fjerde er de smagsmidler, der anvendes heri, velsmagende og præsenteret i opløsning, ikke i en fødevarematrix. Når en fødevarematrix anvendes, kan der være behov for længere interstimulusintervaller for fødevarer for at rydde ganen. Mens denne metode er blevet brugt til at måle detektionstærskler for sure eller bitre smagsstoffer blandt voksne2,11, kan dets anvendelse til at måle detektionstærskler for ubehagelige smagsstoffer blandt nogle små børn være problematisk på grund af deres øgede følsomhed over for nogle bitre smagsstoffer og deres potentielle uvilje mod at fortsætte med at deltage19.
En tvungen valgprocedure med præsentation af op til fire par stigende koncentrationer af bittersmagende opløsninger og dH2O har været en succes for pædiatriske populationer19,20. For det femte, indlejret i forbindelse med et spil, metoden er følsom over for de kognitive og sproglige begrænsninger af børn, og kræver kun, at deltageren peger på koppen, der indeholder smagen. I en nylig undersøgelse gav 80% af børnene vedvarende opmærksomhed i gennemsnit 15 min og nåede kriterierne8. Sådanne oplysninger om udførelsen af opgaverne bør indberettes, især når pædiatriske populationer studeres.
Den nuværende metode har relevans i den virkelige verden og er blevet anvendt til at vurdere detektionstærskler for de andre grundlæggende smag af sur (citronsyre) og bitter (kinin)2 og hos voksne i forskellige aldre8. Da metoden ikke kræver verbale reaktioner, skal instruktionerne let oversættes til andre sprog21, hvilket gør det til et værdifuldt psykofysisk værktøj for forskere over hele verden. Men som alle andre psykofysiske metoder vil der sandsynligvis være begrænsninger i brugen af den, især med yngre børn. Proceduren kan være vanskeligere at nå kriterier for børn end for voksne. I en undersøgelse nåede 20 % af børnene ikke kriterierne, sammenlignet med 5 % af de voksne8. Årsagerne til manglende fuldførelse omfattede ufokuseret adfærd, manglende forståelse af opgaven eller træthed og ude af stand til at fortsætte.
Resultater fra undersøgelser, der brugte denne smag TDT har bidraget udførligt til diagnosen smag ageusia i klinikken og har fremmet forståelsen af, hvordan smag følsomhed ændringer med alder og sundhedstilstand. Klinisk evaluering af patienter viste, at saccharosedetekteringstærskler ≥ 0,025 M for begge køn og NaCl-detektionstærskler ≥ 0,012 M for mænd eller ≥ 0,010 M for kvinder betragtes som unormale2. Blandt voksne er der en gradvis nedgang i smagsfølsomhed for sød, salt, sur og bitter smag, der fortsætter ind i det ottende årti22. Yngre voksne har typisk lavere smagsdetekteringstærskler (er mere følsomme) end ældre voksne22,23,24,25. Børn og unge har dog smagstærskler for saccharose, der er højere (mindre følsomme)8, og som er lavere (mere følsomme) end voksne for den bitre smag af propylthiouracil, med det voksne mønster, der opstår i ungdomsårene19,26.
Smagsdetekteringstærskler har vist sig at være relateret til sundhedsindikatorer. For eksempel korrelerede saltsmagsdetektionstærskler positivt med systolisk blodtryk blandt børn, der var normalvægt7, mens børn med central fedme havde lavere påvisningstærskler for saccharose (mere følsomme) end dem uden central fedme4, med lignende resultater blandt unge27. Forholdet mellem fedme og saccharosedetekteringstærskler blev imidlertid ikke observeret hos voksne kvinder, og voksne kvinder med fedme havde højere påvisningstærskler (var mindre følsomme) over for den salte smag af MSG9.
Mens forskning i forskellene i detektionstærskler mellem børn og voksne er begrænsede, er det kendt, at saccharose smagsdetekteringstærskler ikke forudsiger søde smagspræferencer eller suprathreshold intensitetsvurderinger fra barndom til voksenalder8,28,29, hvilket giver yderligere bevis for, at smagsfølsomhed repræsenterer en særskilt dimension af smag, der er uafhængig af præferencer og dermed antyder forskellige underliggende mekanismer. Større forståelse af det komplekse samspil mellem alder, kostvaner, sundhedstilstand og smagssystemets følsomhed, og om sådanne interaktioner adskiller sig mellem de primære smagsstoffer, er et vigtigt område for fremtidig forskning.
Disclosures
Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen konkurrerende finansielle interesser.
Acknowledgments
Dr. Joseph er støttet af National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism (Z01AA000135) og National Institute of Nursing Research (NINR) (1ZNR0000035-01) og NIH Distinguished Scholar midler; Dr. Mennella støttes af National Institutes of Døvhed og Andre Kommunikationsforstyrrelser (NIDCD) tilskud DC016616 og DC011287; Dr. Cowarts indsats for at forfine TDT-testen blev støttet af NIDCD-tilskud P50 DC000214; og Dr. Pepino er støttet af American Diabetes Association (ADA) tilskud 1-19-ICTS-092 og af USDA National Institute of Food and Agriculture (NIFA) Hatch Project 698-921. Indholdet er udelukkende forfatternes ansvar og repræsenterer ikke nødvendigvis NIH's, NINR's, NIDCD's, ADA's eller USDA NIFA's officielle synspunkter. Finansieringsorganerne havde ingen rolle i udformningen og gennemførelsen af undersøgelsen. i indsamling, analyse og fortolkning af dataene eller i manuskriptets forberedelse eller indhold.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Digital stopwatch | Fisherbrand | 14-649-7 | |
| Funnel | Thermo Scientific | 10-348D | |
| Glass beaker, 2000 mL | Cole-Parmer | NC0821737 | |
| Glass bottles with lids, 120 mL (25) | Fisherbrand | FB02911904 | |
| Glass bottles with lids, 950 mL (17) | Fisherbrand | FB02911903 | |
| Graduated glass cylinders, 100 mL | PYREX | 08-552E | |
| Graduated glass cylinders, 1000 mL | PYREX | 08-566G | |
| Graduated glass cylinders, 50 mL | PYREX | 08-566C | |
| Graduated glass cylinders, 500 mL | PYREX | 08-566F | |
| Medicine cups | Medline | 22-666-470 | |
| Mini Cupcake, 48-cup Muffin pan (2) | Wilton | NA | |
| Monosodium glutamate (MSG) | Ajinomoto | NA | |
| Pipet Fillers | Thermo Scientific | 14-387-163 | |
| Pipets 50 mL | Fisherbrand | 13-676-10Q | |
| Sodium chloride (NaCl) | Morton | NA | |
| Sucrose, Crystal, NF | Spectrum Chemical MFG Corp | 57-50-1 | |
| Volumetric flask, 2000 mL, with stopper | PYREX | 10-210H | |
| Volumetric flasks, 1000 mL, with stoppers (4) | PYREX | 10-210G | |
| Weight boats | Sartorius | 13-735-744 |
References
- Bartoshuk, L. M. The psychophysics of taste. The American Journal of Clinical Nutrition. 31 (6), 1068-1077 (1978).
- Pribitkin, E., Rosenthal, M. D., Cowart, B. J. Prevalence and causes of severe taste loss in a chemosensory clinic population. Annals of Otology, Rhinology, and Laryngology. 112 (11), 971-978 (2003).
- Kouzuki, M., et al. Detection and recognition thresholds for five basic tastes in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer's disease dementia. BMC Neurology. 20 (1), 110 (2020).
- Joseph, P. V., Reed, D. R., Mennella, J. A. Individual differences among children in sucrose detection thresholds: Relationship with age, gender, and bitter taste genotype. Nursing Research. 65 (1), 3-12 (2016).
- Nance, K., Acevedo, M. B., Pepino, M. Y. Changes in taste function and ingestive behavior following bariatric surgery. Appetite. 146, 104423 (2020).
- Bobowski, N., Mennella, J. A. Repeated exposure to low-sodium cereal affects acceptance but does not shift taste preferences or detection thresholds of children in a randomized clinical trial. Journal of Nutrition. 149 (5), 870-876 (2019).
- Bobowski, N. K., Mennella, J. A. Disruption in the relationship between blood pressure and salty taste thresholds among overweight and obese children. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics. 115 (8), 1272-1282 (2015).
- Petty, S., Salame, C., Mennella, J. A., Pepino, M. Y. Relationship between sucrose taste detection thresholds and preferences in children, adolescents, and adults. Nutrients. 12 (7), 1918 (2020).
- Pepino, M. Y., Finkbeiner, S., Beauchamp, G. K., Mennella, J. A. Obese women have lower monosodium glutamate taste sensitivity and prefer higher concentrations than do normal-weight women. Obesity (Silver Spring). 18 (5), 959-965 (2010).
- Pepino, M. Y., Mennella, J. A. Effects of cigarette smoking and family history of alcoholism on sweet taste perception and food cravings in women. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 31 (11), 1891-1899 (2007).
- Cowart, B. J., Yokomukai, Y., Beauchamp, G. K. Bitter taste in aging: compound-specific decline in sensitivity. Physiology & Behavior. 56 (6), 1237-1241 (1994).
- Hoehl, K., Schoenberger, G. U., Busch-Stockfisch, M. Water quality and taste sensitivity for basic tastes and metallic sensation. Food Quality and Preference. 21, 243-249 (2010).
- Wetherill, G. B., Levitt, H. Sequential estimation of points on a psychometric function. British Journal of Mathematical and Statistical Psychology. 18, 1-10 (1965).
- Chambers, E. Commentary: conducting sensory research in children. Journal of Sensory Studies. 20 (1), 90-92 (2005).
- Mennella, J. A., Bobowski, N. K. Psychophysical tracking method to measure taste preferences in children and adults. Journal of Visualized Experiments: JoVE. , e35416 (2016).
- Running, C. A. High false positive rates in common sensory threshold tests. Attention, Perception, & Psychophysics. 77 (2), 692-700 (2015).
- Kunimoto, C., Miller, J., Pashler, H. Confidence and accuracy of near-threshold discrimination responses. Consciousness and Cognition. 10 (3), 294-340 (2001).
- Puputti, S., Hoppu, U., Sandell, M. Taste sensitivity Is associated with food consumption behavior but not with recalled pleasantness. Foods. 8 (10), 444 (2019).
- Mennella, J. A., Pepino, M. Y., Reed, D. R. Genetic and environmental determinants of bitter perception and sweet preferences. Pediatrics. 115 (2), 216-222 (2005).
- Anliker, J. A., Bartoshuk, L., Ferris, A. M., Hooks, L. D. Children's food preferences and genetic sensitivity to the bitter taste of 6-n-propylthiouracil (PROP). American Journal of Nutrition. 54 (2), 316-320 (1991).
- Okronipa, H., et al. Exposure to a slightly sweet lipid-based nutrient supplement during early life does not increase the level of sweet taste most preferred among 4- to 6-year-old Ghanaian children: follow-up of a randomized controlled trial. The American Journal of Clinical Nutrition. 109 (4), 1224-1232 (2019).
- Murphy, C. The effect of age on taste sensitivity. Special senses in aging: A current biological assessment. Han, S. S., Coons, D. H. , Institute of Gerontology. Ann Arbor, MI. 21-33 (1979).
- Moore, L. M., Nielsen, C. R., Mistretta, C. M. Sucrose taste thresholds: age-related differences. Journal of Gerontology. 37 (1), 64-69 (1982).
- Richter, C. P., Campbell, K. H. Sucrose taste thresholds of rats and humans. American Journal of Physiology. 128, 291-297 (1940).
- Schiffman, S. S., Sattely-Miller, E. A., Zimmerman, I. A., Graham, B. G., Erickson, R. P. Taste perception of monosodium glutamate (MSG) in foods in young and elderly subjects. Physiology & Behavior. 56 (2), 265-275 (1994).
- Mennella, J. A., Pepino, M. Y., Duke, F. F., Reed, D. R. Age modifies the genotype-phenotype relationship for the bitter receptor TAS2R38. BMC Genetics. 11, 60 (2010).
- Pasquet, P., Frelut, M. L., Simmen, B., Hladik, C. M., Monneuse, M. O. Taste perception in massively obese and in non-obese adolescents. International Journal of Pediatric Obesity. 2 (4), 242-248 (2007).
- Snyder, D. J., Prescott, J., Bartoshuk, L. M. Modern psychophysics and the assessment of human oral sensation. Advances in Otorhinolaryngology. 63, 221-241 (2006).
- Webb, J., Bolhuis, D. P., Cicerale, S., Hayes, J. E., Keast, R. The relationships between common measurements of taste function. Chemosensory Perception. 8 (1), 11-18 (2015).
