Summary

Метод Манипулирование глюкозы крови и измерение соответствующие изменения в когнитивной доступности Target раздражители

Published: August 12, 2016
doi:

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

Исследователи в области когнитивной психологии и нейробиологии долго изучали влияние колебаний уровня глюкозы в крови на мозг, познания и поведения 1. Например, исследователи обнаружили , что колебания уровня глюкозы в крови предсказывают различия в памяти (словесные, пролет цифр, рабочих и эпизодическим) 1-5, внимание, 6,7 головоломки 8 и производительность на задачах разного уровня когнитивного спроса 2 , 9,10. Это исследование находит , что повышение уровня глюкозы в крови улучшает внимание и память, и что эти эффекты являются самыми сильными при работе над когнитивно сложных задач, так и в тех , в старшем возрасте 1,3.

В последние десятилетия исследования о влиянии колебаний уровня глюкозы в крови на психологии человека также стала предметом интереса в области социальной психологии 11-13. Колебания уровня глюкозы в крови были связаны с изменениями в настроении 14, мотивация <SUP> 15, самоконтроль 11-13, отношение 16,17, предубеждение 18, а также к изменениям в процессе принятия решений в потребительском 19, едят 20,21, и финансовые домены 22. Поскольку эти результаты выходят за рамки широкого спектра зависимых переменных, сообщение о роли глюкозы в крови в процессе принятия решений ясна: уровень глюкозы в крови является критической формой энергии к мозгу, и истощение в свинца глюкозы в крови к важным изменениям в познании и саморегулирование 11,13,15.

Учитывая важную роль, которую играет уровень глюкозы в крови в различных психологических и поведенческих результатов, в настоящее время рукопись предлагает простой способ для манипулирования глюкозы в крови, что исследователи могут использовать для тестирования диапазон познаний и поведения. Кроме того, в настоящее время рукопись представляет собой метод оценки когнитивной доступности целевых слов или понятий, которые могут изменяться в ответ на колебания уровня глюкозы в крови с помощьюлексическая решение задачи. Эффективность современных методов делают их идеальными для экспериментальных исследований, поскольку они эффективно манипулировать глюкозы в крови и измерения когнитивных изменений с использованием относительно недорогих, коммерчески доступные продукты. Доступность настоящей манипуляции содержания глюкозы в крови облегчает запускать большое число участников , необходимых для получения достаточной мощности , необходимой для выявления статистически значимых различий в поведении , вызванные любым манипуляциям изменений в содержание глюкозы в крови 23. Кроме того, лексическая задача решение полезно в том , что она может выявить скрытые изменения в познании не так легко доступ к которым осуществляется более четкие меры , такие как самоотчета обследует 24.

Описанная задача манипуляции глюкозы в крови включает в себя 8 – часовой период голодания с последующим направленным потреблением калорий или выпить 22 безкалорийных. После голодания в течение восьми часов, участники случайным образом распределены потреблять EITей сахар подслащенный напиток или воду. Этот метод также позволяет проводить тестирование каких – либо уникальных эффектов , вызываемых некалорийных подсластителей (например, аспартам, сукралоза), который сладкий вкус , как традиционные калорийных подсластителей, но не содержат сахара , необходимые для повышения уровня глюкозы в крови 20,22,25 , Если вы заинтересованы в эффектах , не являющихся калорийно подслащенных напитков, эта задача включает в себя дополнительный, 3 – й между субъектами-состояние , в котором участники потребляют "нулевой калорийностью" напиток. В настоящее время метод был успешно применен в нескольких социально – психологических парадигм 12,18,22, и предлагает более короткий путь для проверки влияния изменений уровня глюкозы в крови при саморегулировании , чем ранее использовались такие меры , как тесты на толерантность к глюкозе 26.

Авторы также обеспечивают процедуру для оценки когнитивной доступности целевых слов или понятий, с помощью лексического решения задачи 27,28. В этом таск, буквы строки и слова представлены через компьютер в формате быстрого огня, и обычно попадают в несколько различных концептуальных категорий (в описанном исследовании, категории были: пищевые слова с высоким содержанием жира, пищевые слова с низким содержанием жира, не являющиеся слов). Участников просят быстро идентифицировать ( как правило , с помощью нажатия клавиши) , является ли последовательность букв (например , fhens; пиццы.) Это слово или не-слово. Скорость реакции, в которой участники правильно определить буквы строк в каждой концептуальной категории измеряет относительную легкость, с которой участник способен мысленно обрабатывать слова в этой концепции категории. Quicker реакции означает , что понятие более психически доступны, и , таким образом, "на чьем – то уме" 24,29,30. Как следствие, лексические задачи решение сделать полезные зависимые переменные, а также могут быть использованы в качестве эффективных проверок манипуляции для измерения , если недавно загрунтованных концепция (см ссылку 30 для получения дополнительной информации о грунтования) действительно впоследствии более cogniтивно доступным, чем это было бы в отсутствие штрихом. Хотя лексический задачей решение является задачей , которая была использована в социальной психологии на протяжении десятилетий 29, текущая рукопись представляет некоторые незначительные изменения в процедуре, ссылка на шаблон редактируемой программы 27, и эмпирически подтвержденным списком слов из авторов " предыдущая работа , которая измеряет когнитивный доступность здоровой по сравнению с не здоровой пищи 20. Это надежда авторов о том, что дальнейшая адаптация этих двух процедур поможет привести к инновациям в области социально-психологических исследований, в пищевом поведении и регулирования энергетических исследований, а также будет способствовать дальнейшему проведению сравнительных исследований, которые сочетает в себе перспективы и методологии нескольких дисциплин ,

Protocol

Этика заявление: Процедуры и стимулы с участием людей были одобрены Советом по институциональному (IRB) в Техасский христианский университет. 1. Участник включения Факторы и от кадрового агентства Исключить людей, которые имеют сахара или чувствительность любое др?…

Representative Results

участники Перечисленные методы были реализованы в исследовании , в ведении Хилл и его коллеги 20 на среднего размера, частный университет в южной части Соединенных Штатов. Магистрант население в университете при условии, что объ?…

Discussion

Эта рукопись описывает простую, недорогую процедуру для манипулирования глюкозы в крови, а также процедуру измерения в результате изменений в когнитивной доступности целевых слов и понятий. Приведенные выше описанные методы могут быть применены к широкому кругу научных областей, вкл…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Данное исследование было проведено при финансовой поддержке гранта от Anthony M. Маркионне Foundation (70256-23284) и TCU IS. Авторы благодарят Danielle DelPriore, Аманда Морин, и Кристофер Rodeheffer за их полезный вклад в формирование этих методов. Авторы хотели бы также поблагодарить Hannah Брэдшоу и Рэнди Проффитт Лейва за помощь со съемок этого протокола.

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.

Referencias

  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).

Play Video

Citar este artículo
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).

View Video