JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
行为学

منهج في التلاعب السكر في الدم وقياس الناتجة التغييرات في المعرفية إمكانية الوصول إلى الهدف المحفزات

Published: August 12, 2016
doi:
10.3791/54211
,
1Department of Psychology,Texas Christian University

Summary

The authors introduce a method for manipulating blood glucose and measuring resulting changes in cognitive accessibility of target words using a lexical decision task.

Abstract

Much research in social psychology has investigated the impact of bodily energy need on cognition and decision-making. As such, blood glucose, the body’s primary energy source, has been of special interest to researchers for years. Fluctuations in blood glucose have been linked to a variety of changes in cognitive and behavioral processes, such as self-control, political attitudes, and eating behavior. To help meet growing interest in the links between bodily energy need and these processes, this manuscript offers a simple methodology to experimentally manipulate blood glucose using a fasting procedure followed by administration of a sugar-sweetened, unsweetened, or artificially-sweetened beverage. This is followed by presentation of a method for measuring resulting changes in implicit cognition using a lexical decision-task. In this task, participants are asked to identify whether strings of letters are words or non-words and response latencies are recorded. Sample results from a recent publication are presented as an example of the applications for the experimental manipulation of blood glucose and the lexical decision task measures.

Introduction

وقد درس الباحثون في علم النفس المعرفي وعلم الأعصاب لفترة طويلة أثر تقلبات مستوى السكر في الدم على الدماغ والإدراك والسلوك 1. على سبيل المثال، وجد الباحثون أن التقلبات في مستوى السكر في الدم وتتوقع اختلافات في الذاكرة (اللفظية، تمتد أرقام، والعمل، والعرضية) 1-5، والاهتمام 6،7، حل اللغز 8، والأداء على مهام مستويات متفاوتة من الطلب المعرفي 2 ، 9،10. ويخلص هذا البحث أن زيادة السكر في الدم يعزز الانتباه والذاكرة، وأن هذه الآثار هي أقوى عند العمل على المهام تطلبا معرفيا، وتلك من كبار السن 1،3.

في العقود الأخيرة، أصبح البحث عن أثر تقلبات السكر في الدم على النفس البشرية أيضا موضوع اهتمام في مجال علم النفس الاجتماعي 11-13. وقد تم ربط التقلبات في مستوى السكر في الدم إلى تغيرات في المزاج 14، والدافع <سوب> 15، ضبط النفس 11-13، والمواقف 16،17، المساس 18، والتغييرات في في المستهلك 19، وتناول 20،21، والمجالات المالية 22 صنع القرار. لأن هذه النتائج تتجاوز مجموعة واسعة من المتغيرات التابعة، رسالة حول دور السكر في الدم في صنع القرار واضحة: السكر في الدم هو الشكل النقدي للطاقة إلى الدماغ، واستنفاد في الصدارة السكر في الدم إلى تغيرات هامة في الإدراك و التنظيم الذاتي 11،13،15.

ونظرا للدور الهام الذي السكر في الدم يلعب في مختلف النتائج النفسية والسلوكية، ومخطوطة الحالية تقدم طريقة بسيطة لمعالجة الجلوكوز في الدم التي يمكن للباحثين استخدام لاختبار مجموعة من الإدراك والسلوك. بالإضافة إلى ذلك، يوفر المخطوطة الحالية وسيلة لتقييم إمكانية الوصول المعرفي من الكلمات المستهدفة أو المفاهيم التي قد تتغير في استجابة لتقلبات في مستوى السكر في الدم باستخداممهمة قرار معجمية. كفاءة الطرق الحالية تجعلها مثالية للبحث التجريبي، لأنهم يتلاعبون على نحو فعال السكر في الدم وقياس التغيرات المعرفية استخدام غير مكلفة نسبيا، والمنتجات المتاحة تجاريا. القدرة على تحمل تكاليف التلاعب السكر في الدم الحالي يجعل من الاسهل لتشغيل أعداد كبيرة من المشاركين يحتاجون إلى الحصول على ما يكفي من الطاقة اللازمة للكشف عن فروق ذات دلالة إحصائية في السلوك الناجم عن أي تغييرات التلاعب في مستوى السكر في الدم 23. بالإضافة إلى ذلك، فإن مهمة قرار معجمية مفيد لأنه يمكن أن تكشف عن تغييرات الضمنية في الإدراك لا الوصول إليها بسهولة عن طريق اتخاذ تدابير أكثر وضوحا مثل يستكشف تقرير المصير 24.

وتنطوي مهمة السكر في الدم التلاعب وصف فترة الصيام 8 ساعات تليها استهلاك موجهة من السعرات الحرارية أو شرب خالية من السعرات الحرارية 22. بعد الصيام لمدة ثماني ساعات، يتم تعيين المشاركين عشوائيا إلى تستهلك تمر اقتصاداتها بمرحلة انتقاليةلها السكر المحلاة المشروبات أو المياه. كما يسمح هذا الأسلوب لاختبار أي آثار فريدة من نوعها التي تنتجها المحليات غير السعرات الحرارية (مثل الأسبارتام، سوكرالوسي)، الذي الطعم الحلو مثل المحليات من السعرات الحرارية التقليدية، ولكن لا تحتوي على السكريات اللازمة لرفع مستويات السكر في الدم 20،22،25 . اذا كانت مهتمة في آثار المشروبات غير المحلاة بالوحدات الحرارية، وتشمل هذه المهمة اختياري، 3 الثالثة بين-موضوعات الشرط الذي المشاركين تستهلك "صفر السعرات الحرارية" الشراب. وقد تم تطبيق الطريقة الحالية بنجاح في العديد من النماذج النفسية الاجتماعية 12،18،22، ويوفر طريقا مختصرة لاختبار آثار التغيرات في مستوى السكر في الدم على التنظيم الذاتي من التدابير المستخدمة سابقا مثل الجلوكوز التسامح اختبارات 26.

كما توفر الكتاب إجراء لتقييم إمكانية الوصول المعرفي من الكلمات المستهدفة، أو المفاهيم، وذلك باستخدام مهمة قرار معجمية 27،28. في هذا تاكورونا، وتعرض سلاسل بريد إلكتروني وكلمات عن طريق الكمبيوتر في شكل سريع لاطلاق النار، وعادة ما تقع في فئات قليلة المفاهيمية متميزة (في البحوث وصفها، وكانت الفئات: نسبة عالية من الدهون الكلمات الطعام، والكلمات الغذاء منخفض الدهون، غير كلام). وطلب من المشاركين لتحديد بسرعة (عادة عن طريق المفاتيح) ما إذا كانت سلسلة من الرسائل (على سبيل المثال fhens؛ البيتزا) هي كلمة أو غير كلمة. سرعة رد الفعل للمشاركين فيها التعرف على سلاسل الرسالة في كل فئة المفاهيمية بشكل صحيح يقيس السهولة النسبية التي المشارك قادرا على معالجة عقليا الكلمات في هذه الفئة المفهوم. ردود فعل أسرع يعني أن المفهوم هو أكثر سهولة عقليا، وبالتالي، "الذي يدور في ذهن شخص ما" 24،29،30. ونتيجة لذلك، المهام القرار المعجمية تجعل المتغيرات التابعة مفيدة، ويمكن أن تستخدم أيضا الشيكات التلاعب فعالة لقياس ما إذا كان مفهوم تستعد مؤخرا (انظر المرجع 30 للمزيد من المعلومات حول فتيلة) هو في الواقع في وقت لاحق أكثر cogniيمكن الوصول إليها نسبيا من أنه سيكون في حالة عدم وجود رئيس الوزراء. على الرغم من أن مهمة قرار معجمية هي المهمة التي استخدمت في علم النفس الاجتماعي لعقود 29، تقدم المخطوطة الحالية بعض الاختلافات الطفيفة على الإجراء، وصلة إلى قالب برنامج تحرير 27، وقائمة التحقق تجريبيا من الكلمات من المؤلفين العمل السابق الذي يقيس الوصول المعرفي من الاصحاء والأطعمة غير الصحية 20. ويأمل المؤلف أن التكيف المزيد من هذه الإجراءات اثنين سيساعد تؤدي إلى ابتكارات في مجالات البحث النفسي الاجتماعي، في سلوك الأكل وتنظيم الطاقة البحوث، وسيسهل إجراء مزيد من البحوث المقارنة التي تجمع بين وجهات النظر ومنهجية من تخصصات متعددة .

Protocol

وقد تمت الموافقة على الإجراءات والحوافز التي تجرى على البشر من قبل مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) في جامعة تكساس المسيحية: الأخلاقيات بيان. 1. العوامل مشارك إدراج والتوظيف استبعاد الأ…

Representative Results

مشتركين تم تنفيذ الأساليب المذكورة أعلاه في دراسة تديرها هيل وزملاؤها 20 في متوسطة الحجم، جامعة خاصة في جنوب الولايات المتحدة. وفر السكان الجامعية في الجامعة عينة الموضوع وتلقى المشاركو?…

Discussion

توضح هذه المخطوطة، وإجراءات بسيطة وغير مكلفة لمعالجة السكر في الدم، فضلا عن إجراء لقياس التغيرات الناتجة في الوصول المعرفي من الكلمات المستهدفة والمفاهيم. ويمكن تطبيق الأساليب المذكورة أعلاه إلى مجموعة واسعة من المجالات البحثية بما في ذلك علم النفس الاجتماعي وعلم …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وقد أجريت هذه الدراسة بتمويل منحة من مؤسسة أنتوني م مارشيوني (70256-23284) وحدة الجريمة عبر الوطنية هي. الكتاب أشكر دانييل DelPriore، أماندا موران، وكريستوفر Rodeheffer للمساهمات مفيدة تجاه تشكيل هذه الأساليب. فإن الكتاب أود أيضا أن أشكر هانا برادشو وراندي بروفيت ليفا لمساعدتهم مع تصوير هذا البروتوكول.

Materials

Survey Building Software Qualtrics Qualtrics Research Suite Alternative survey building softwares / applications include Survey Monkey, Google Forms, Media Lab, and Inquisit software.
Behavioral Task Software (for lexical decision task) Inquisit Inquisit 4 Lab (4.0.8.0) Alternative behavioral task softwares / applications include Media Lab / Direct RT or programming the task into an internet browser using a programming language of your choice (such as java).
Batch File  Microsoft  Microsoft Notepad; Windows
Lexical Decision Task Template Millisecond Millisecond survey library, cited template author is linked on page Can build a lexical decision task by hand in other behavioral task softwares.
Participant Scheduling and Compensation Software SONA systems SONA systems scheduling software Appointments can be arranged manually, too.
Statistical Analysis Software IBM IBM SPSS Statistics Standard, 22 Alternate softwares include SAS and R.
Blood glucose manipulating beverege paradigm Coca Cola  Sprite, Sprite Zero, Sparkling water Can use any store brand sugary beverage, non calorically sweetened beverage, and sparkling water beverage, as long as beverages are not easily discernable from each other by sight. 
Lancet Assure Assure Lanets 23 gauge Many brands of testing lancets available both online and at local pharmacies.
Blood glucose testing meter Bayer's Breeze 2 Many brands of testing meters available both online and at local pharmacies.
Blood glucose testing strips Bayer's Breeze 2 Many brands of testing strips available both online and at local pharmacies, but they must be compatible with your chosen meter.
 Nitrile exam gloves (400 count) Kirkland Kirkland Signature Nitrile Exam Gloves Any medical grade exam glove that provides sufficient protection from blood exposure can be used.
Disinfecting wipes Lysol Lysol Disinfecting Wipes Lemon Scent Any wipe that can kill off any bloodborne or contact born contaminants.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Smith, M. A., Riby, L. M., van Eekelen, J. A. M., Foster, J. K. Glucose enhancement of human memory: A comprehensive research review of the glucose memory facilitation effect. Neurosci Biobehav Rev. 35, 770-783 (2011).
  2. Meikle, A., Riby, L. M., Stollery, B. The impact of glucose ingestion and gluco-regulatory control on cognitive performance: A comparison of younger and middle aged adults. Hum Psychopharm Clin. 19, 523-535 (2004).
  3. Riby, L. M. The impact of age and task domain on cognitive performance: A meta-analytic review of the glucose facilitation effect. Brain Impair. 5, 145-165 (2004).
  4. Martin, P. Y., Benton, D. The influence of a glucose drink on a demanding working memory task. Physiol. Behav. 67, 69-74 (1999).
  5. Adan, A., Serra-Grabulosa, J. M. Effects of caffeine and glucose, alone and combined, on cognitive performance. Hum Psychopharm Clin. 25, 310-317 (2010).
  6. Benton, D., Owens, D. S., Parker, P. Y. Blood glucose influences memory and attention in young adults. Neuropsychologia. 32, 595-607 (1994).
  7. Serra-Grabulosa, J. M., Adan, A., Falcòn, C., Bargallò, N. Glucose and caffeine effects on sustained attention: An exploratory fMRI study. Hum Psychopharm Clin. 25, 543-552 (2010).
  8. Donohoe, R. T., Benton, D. Cognitive functioning is susceptible to the level of blood glucose. Psychopharmacology. 145, 378-385 (1999).
  9. Scholey, A. B., Harper, S., Kennedy, D. O. Cognitive demand and blood glucose. Physiol Behav. 73, 585-592 (2001).
  10. Meikle, A., Riby, L. M., Stollery, B. Memory processing and the glucose facilitation effect: The effects of stimulus difficulty and memory load. Nutr Neurosci. 8, 227-232 (2005).
  11. Gailliot, M. T., Baumeister, R. F. The physiology of willpower: Linking blood glucose to self-control. Pers. Soc. Psychol. Rev. 11, 303-327 (2007).
  12. Gailliot, M. T., et al. Self-control relies on glucose as a limited energy source: Willpower is more than a metaphor. J. Pers. Soc. Psychol. 92, 325-336 (2007).
  13. Baumeister, R. F., Vohs, K. D., Tice, D. M. The strength model of self-control. Curr. Dir. Psychol. 16, 351-355 (2007).
  14. Benton, D. Carbohydrate ingestion, blood glucose and mood. Neurosci. Biobehav. Rev. 26, 293-308 (2002).
  15. Baumeister, R. F., Vohs, K. D. Self-regulation, ego depletion, and motivation. Soc. Personal. Psychol. Compass. 1, 115-128 (2007).
  16. Aaroe, L., Petersen, M. B. Hunger games: Fluctuations in blood glucose levels influence support for social welfare. Psychol. Sci. 24, 2550-2556 (2013).
  17. DeWall, C. N., Pond, R. S., Bushman, B. J. Sweet revenge: Diabetic symptoms predict less forgiveness. Pers. Individ. Dif. 49, 823-826 (2010).
  18. Gailliot, M. T., Michelle Peruche, B., Plant, E. A., Baumeister, R. F. Stereotypes and prejudice in the blood: Sucrose drinks reduce prejudice and stereotyping. J. Exp. Soc. Psychol. 45, 288-290 (2009).
  19. Baumeister, R. F., Sparks, E. A., Stillman, T. F., Vohs, K. D. Free will in consumer behavior: Self-control, ego depletion, and choice. J. Consum. Phychol. 18, 4-13 (2008).
  20. Hill, S. E., Prokosch, M. L., Morin, A., Rodeheffer, C. D. The effect of non-caloric sweeteners on cognition, choice, and post-consumption satisfaction. Appetite. 83, 82-88 (2014).
  21. Campfield, L. A., Smith, F. J. Blood glucose dynamics and control of meal initiation: A pattern detection and recognition theory. Physiol. Rev. 83, 25-58 (2003).
  22. Wang, X. T., Dvorak, R. D. Sweet future: Fluctuating blood glucose levels affect future discounting. Psychol. Sci. 21, 183-188 (2010).
  23. Cohen, J. A power primer. Psychol. Bull. 112, 155-159 (1992).
  24. Fazio, R. H., Hendrick, C., Clark, M. S. . Research methods in personality and social psychology. , 74-97 (1990).
  25. Swithers, S. E. Artificial sweeteners are not the answer to childhood obesity. Appetite. 93, 85-90 (2015).
  26. Donohoe, R. T., Benton, D. Glucose tolerance predicts performance on tests of memory and cognition. Physiol Behav. 71, 395-401 (2000).
  27. Lepore, L., Brown, R. The role of awareness: Divergent automatic stereotype activation and implicit judgment correction. Soc. Cognition. 20, 321-351 (2002).
  28. Meyer, D. E., Schvaneveldt, R. W. Facilitation in recognizing pairs of words: Evidence of a dependence between retrieval operations. J. Exp. Psychol. 90, 227-234 (1971).
  29. Fazio, R. H., Sanbonmatsu, D. M., Powell, M. C., Kardes, F. R. On the automatic activation of attitudes. J. Pers. Soc. Psychol. 50, 229-238 (1986).
  30. Bargh, J. A., Chartrand, T. L., Reis, H. T., Judd, C. M. . Handbook of research methods in social and personality psychology. , 253-285 (2000).
  31. Zigman, J. M., Elmquist, J. K. Minireview: From anorexia to obesity-The yin and yang of body weight control. Endocrinology. 144, 3749-3756 (2003).
  32. Wisse, B., Oglivie, I., Zieve, D. . Medline Plus medical encyclopedia. , (2014).
  33. Patel, K. A., Schlundt, D. G. Impact of moods and social context on eating behavior. Appetite. 36, 111-118 (2001).
  34. Redd, M., de Castro, J. M. Social facilitation of eating: effects of social instruction on food intake. Physiol. Behav. 52, 749-754 (1992).
  35. . . Qualtrics Research Suite. , (2015).
  36. Van Dillen, L., Papies, E., Hofmann, W. Turning a blind eye to temptation: how cognitive load can facilitate self-regulation. J Pers. Soc. Psychol. 104, 427-443 (2013).
  37. . . Inquisit 4.0.8.0. , (2014).
  38. Hill, S. E., Prokosch, M. L., DelPriore, D. J., Griskevicius, V., Kramer, A. Low childhood socioeconomic status promotes eating in the absence of energy need. Psychol Sci. , (2016).
  39. . . Standards of medical care in diabetes-2014. Diabetes Care. 37, (2014).
  40. . . IBM SPSS Statistics for Windows, Version 22.0. , (2013).
  41. Abdi, H., Salkind, N. J. . Encyclopedia of Measurement and Statistics. , (2007).
  42. Zhang, P., et al. Costs of Screening for Pre-diabetes Among U.S. Adults: A comparison of different screening strategies. Diabetes Care. 26, 2536-2542 (2003).
  43. Hill, S. E., Prokosch, M. L., DelPriore, M. L., Griskevicius, V., Kramer, A. Low childhood socioeconomic status promotes eating in the absence of energy need. Psychol. Sci. , (2016).
  44. Flegal, K. M. Epidemiologic aspects of overweight and obesity in the United States. Physiol Behav. 86, 599-602 (2005).
  45. Flegal, K. M., Carroll, M. D., Kit, B. K., Ogden, C. L. Prevalence of obesity and trends in the distribution of body mass index among US adults, 1999-2010. J.A.M.A. 307, 491-497 (2012).
  46. . . Fact Sheet No 311: Obesity and Overweight. , (2014).
  47. Hill, J. O., Wyatt, H. R., Reed, G. W., Peters, J. C. Obesity and the environment: Where do we go from here. Science. 299, 853-855 (2003).

Tags

Blood GlucoseCognitive AccessibilityLexical Decision TaskEnergy NeedImplicit CognitionExperimental ManipulationResearch Methodology

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Prokosch, M. L., Hill, S. E. A Method for Manipulating Blood Glucose and Measuring Resulting Changes in Cognitive Accessibility of Target Stimuli. J. Vis. Exp. (114), e54211, doi:10.3791/54211 (2016).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image